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起重机中滑轮绳索系统晃动冲击的动力学仿真研究
被引量：
1
1
作者
王天堉
齐朝晖
+1 位作者
赵天骄
徐金帅
《振动与冲击》
北大核心
2025年第1期190-197,242,共9页
起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺...
起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺寸,降低了求解效率。引入空间描述方法,以滑轮上接触区域的边界点划分不同接触状态的绳索,采用离散角度的圆弧插值和Hermite插值分别描述接触段绳索和滑轮间绳索的形状,求得各节点物质速度与物质加速度。考虑绳索的轴向变形,依据虚功率原理建立了滑轮绳索系统的动力学方程。通过与动力学仿真软件ADAMS对比验证了所提方法的有效性,对起重设备中常见的滑轮绳索系统进行建模,研究不同绕绳方式、吊重质量和滑轮间距对滑轮架基体晃动和受冲击程度的影响。该研究所提出的滑轮绳索动力学建模方法为工程实践提供了必要的理论支撑。
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关键词
滑轮绳索系统
晃动冲击
多柔体系统动力学
空间描述
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职称材料
基于K-T条件的核环吊空间滑轮绳索接触段计算方法研究
2
作者
赵天骄
齐朝晖
+1 位作者
王天堉
徐金帅
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1123-1137,共15页
滑轮绳索系统是一类可以利用内嵌于其中的绳索控制的多体系统,一般存在大量绳索接触段,随着机械系统的复杂化和智能化,对这类系统的精确性和可靠性提出了高要求.针对核环吊起升机构中空间滑轮绳索接触段,推导了接触段绳索微元体平衡方程...
滑轮绳索系统是一类可以利用内嵌于其中的绳索控制的多体系统,一般存在大量绳索接触段,随着机械系统的复杂化和智能化,对这类系统的精确性和可靠性提出了高要求.针对核环吊起升机构中空间滑轮绳索接触段,推导了接触段绳索微元体平衡方程,得到了接触力密度的解析表达式.将绳索应变求解转化为优化问题,利用库恩塔克(K-T)条件,建立了绳索轴向应变以及应变对弧长导数满足的非线性方程,并求出了内部应变对滑轮两端参数的导数,计算了滑轮与绳索接触段的应变分布,推导了绳索方位角与弧长应满足的协调方程.同时结合接触段滑轮槽截面的几何特点,推导了切向和法向接触力密度与绳索轴向应变之间的关系,提出了滑轮两侧绳索应满足的边界条件,利用边界点处绳索与滑轮物质速度相等的条件,建立了约束方程.数值算例表明,计算结果符合绳索受力变形规律和接触力变化趋势.提供的方法为包含空间滑轮绳索机构的核环吊机构以及其他大型机械系统分析提供了新的思路.
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关键词
滑轮绳索系统
起升机构
应变分析
接触力密度
空间描述
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职称材料
题名
起重机中滑轮绳索系统晃动冲击的动力学仿真研究
被引量：
1
1
作者
王天堉
齐朝晖
赵天骄
徐金帅
机构
大连理工大学力学与航空航天学院
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第1期190-197,242,共9页
基金
国家自然科学基金(11872137)。
文摘
起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺寸,降低了求解效率。引入空间描述方法,以滑轮上接触区域的边界点划分不同接触状态的绳索,采用离散角度的圆弧插值和Hermite插值分别描述接触段绳索和滑轮间绳索的形状,求得各节点物质速度与物质加速度。考虑绳索的轴向变形,依据虚功率原理建立了滑轮绳索系统的动力学方程。通过与动力学仿真软件ADAMS对比验证了所提方法的有效性,对起重设备中常见的滑轮绳索系统进行建模,研究不同绕绳方式、吊重质量和滑轮间距对滑轮架基体晃动和受冲击程度的影响。该研究所提出的滑轮绳索动力学建模方法为工程实践提供了必要的理论支撑。
关键词
滑轮绳索系统
晃动冲击
多柔体系统动力学
空间描述
Keywords
pulley-rope system
shaking impact
multi-flexible body system dynamics
spatial description
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于K-T条件的核环吊空间滑轮绳索接触段计算方法研究
2
作者
赵天骄
齐朝晖
王天堉
徐金帅
机构
大连理工大学工程力学系
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1123-1137,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(11872137和91748203)。
文摘
滑轮绳索系统是一类可以利用内嵌于其中的绳索控制的多体系统,一般存在大量绳索接触段,随着机械系统的复杂化和智能化,对这类系统的精确性和可靠性提出了高要求.针对核环吊起升机构中空间滑轮绳索接触段,推导了接触段绳索微元体平衡方程,得到了接触力密度的解析表达式.将绳索应变求解转化为优化问题,利用库恩塔克(K-T)条件,建立了绳索轴向应变以及应变对弧长导数满足的非线性方程,并求出了内部应变对滑轮两端参数的导数,计算了滑轮与绳索接触段的应变分布,推导了绳索方位角与弧长应满足的协调方程.同时结合接触段滑轮槽截面的几何特点,推导了切向和法向接触力密度与绳索轴向应变之间的关系,提出了滑轮两侧绳索应满足的边界条件,利用边界点处绳索与滑轮物质速度相等的条件,建立了约束方程.数值算例表明,计算结果符合绳索受力变形规律和接触力变化趋势.提供的方法为包含空间滑轮绳索机构的核环吊机构以及其他大型机械系统分析提供了新的思路.
关键词
滑轮绳索系统
起升机构
应变分析
接触力密度
空间描述
Keywords
rope-pulley system
lifting mechanism
strain analysis
contact force density
spatial description
分类号
O313.7 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
起重机中滑轮绳索系统晃动冲击的动力学仿真研究
王天堉
齐朝晖
赵天骄
徐金帅
《振动与冲击》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于K-T条件的核环吊空间滑轮绳索接触段计算方法研究
赵天骄
齐朝晖
王天堉
徐金帅
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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