箱型伸縮臂局部穩(wěn)定性與剛度研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的大型建筑工程對(duì)起重機(jī)的工作能力提出了越來(lái)越嚴(yán)苛的要求。長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)于伸縮臂的局部穩(wěn)定性的計(jì)算和驗(yàn)證都是基于伸縮臂的組成板彼此之間的約束是鉸支這一前提，忽視了彼此之間的彈性約束作用，雖然這樣給歐拉臨界力的計(jì)算帶來(lái)了方便但是為了安全性不得不犧牲材料優(yōu)良的力學(xué)性能。目前為止，國(guó)內(nèi)對(duì)于伸縮臂的局部穩(wěn)定性的研究主要集中在利用有限元分析軟件的優(yōu)化上，而在局部穩(wěn)定性的理論研究上還很不完善，更沒(méi)有可以直接應(yīng)用于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)的

2、相關(guān)研究成果。本文將重點(diǎn)對(duì)輪式起重機(jī)伸縮臂局部穩(wěn)定性展開初步的研究和探索，以期為我國(guó)工程起重機(jī)械的局部穩(wěn)定性的研究做出些許貢獻(xiàn)。
　　提出了基于矩形板彎曲方程的非對(duì)稱彈性邊界的穩(wěn)定性計(jì)算方法和計(jì)算公式，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膹椥赃吔绲臈l件利用載荷邊簡(jiǎn)支的條件，獲取矩形板在非對(duì)稱彈性邊界下的失穩(wěn)特征方程，并引入了無(wú)量綱的約束剛度系數(shù)來(lái)定量的描述伸縮臂的搭接板之間的彈性約束作用，進(jìn)一步分析了約束剛度系數(shù)對(duì)伸縮臂局部穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，將伸

3、縮臂搭接板彼此的彈性支撐作用考慮進(jìn)去之后，伸縮臂局部穩(wěn)定性能得到明顯的提高，增大約束板的厚度或減小約束板的寬度均可以提高伸縮臂的抗失穩(wěn)能力。
　　提出了新的對(duì)稱彈性邊界和非對(duì)稱彈性邊界的撓度方程，通過(guò)引入調(diào)和函數(shù)可以將簡(jiǎn)支、固支和彈性支撐的撓度方程統(tǒng)一起來(lái)，可以快速的迫近除自由邊界外的多種邊界條件下矩形板的屈曲撓度方程，以此為基礎(chǔ)采用能量法推導(dǎo)了矩形板在非載荷邊對(duì)稱和非對(duì)稱彈性支撐條件下承受非均布載荷的歐拉臨界力的和對(duì)應(yīng)屈曲系數(shù)的

4、計(jì)算公式，并進(jìn)一步分析了彈性邊界的不對(duì)稱性對(duì)伸縮臂局部穩(wěn)定性的影響，為工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析提供參考。
　　研究伸縮臂搭接板的不同夾角對(duì)板與板之間的支撐剛度的影響。通過(guò)研究V型折板和三折板在失穩(wěn)時(shí)的彼此提供的剛度推導(dǎo)了得到了相應(yīng)的屈曲系數(shù)，并將本文的研究結(jié)果和仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果表明：(1)只要伸縮臂搭接板的邊界條件還滿足本文的邊界條件方程，夾角在通常的范圍內(nèi)不會(huì)對(duì)本文的計(jì)算方法產(chǎn)生影響；(2)搭接板的夾角對(duì)彼此的支撐剛度幾乎無(wú)