国家自然科学基金(11372057) 作品数:9 被引量:39 H指数:5 相关作者: 齐朝晖 王刚 张志刚 汪菁 王欣 更多>> 相关机构: 大连理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 自动化与计算机技术 金属学及工艺 更多>>
基于薄板理论的箱型伸缩臂起重机许用载荷分析 2017年 利用薄板理论对起重机伸缩臂的局部接触区域盖板的挠曲情况和应力分布进行分析,运用解析的方法确定了与滑块接触的基本臂局部盖板和第二节臂局部盖板产生最大应力的位置,这不同于传统的梁模型只能求得梁横截面的应力而不能对接触区域的应力状态进行分析。并且使用第四强度准则对最大应力位置的Mises应力进行分析,进一步通过不等式关系确定了起重机伸缩臂起吊的许用载荷。最后通过数值算例验证了文中方法的可行性。 韦宏 齐朝晖关键词:伸缩臂 盖板 一种基于应变插值大变形梁单元的刚-柔耦合动力学分析 被引量:5 2015年 柔性多体系统动力学中的"动力刚化"现象起因于变形间的耦合。一次近似模型成功地解决了小变形情况下的刚柔耦合建模问题,但在大变形情况下则需要考虑更多的耦合效应。选取表征梁弯曲应变的曲率和轴向应变作为单元参数进行离散;在大变形大转动基础上得到了单元两端节点运动学参数的递推关系,构造出了能够自动计及"动力刚化项"且适用于大变形刚柔耦合动力学分析的平面梁单元。最后采用所提应变插值单元求解了包含大变形和刚柔耦合动力学柔性梁的数值算例,验证了算法的正确性和有效性。 张志刚 齐朝晖 吴志刚关键词:刚柔耦合 梁单元 动力刚化 基于曲率离散的几何非线性空间梁单元 被引量:5 2014年 以绝对坐标为节点参数的梁单元在结构的几何非线性分析和多柔体系统动力学中都有广泛的应用前景.其中一种具有代表性的单元为基于精确几何模型的梁单元,但它的构造过程涉及对节点转动矢量的插值,由此引起了很多数值求解方面的困难.由Shabana提出的绝对坐标梁单元,其节点参数中不含转动矢量,从而避免了对转角的插值,但却为此大幅度地增加了节点参数.以大变形梁虚功率方程为理论基础,先通过单元的形心曲线插值得到端面曲率及其对弧长的变化率,进而对单元域内的曲率进行插值,提出了一种既可避免转动矢量插值同时又不增加节点参数的空间梁单元,可用于梁的大变形几何非线性分析.数值算例验证了该单元的合理性. 齐朝晖 方慧青 张志刚 王刚关键词:空间梁单元 多柔体系统 考虑变形耦合的几何非线性空间梁单元 被引量:1 2014年 以"精确几何模型梁单元"为代表的很多几何非线性梁单元,在构造过程中分别对描述截面转动的转角和描述截面形心位置的位移进行了独立插值,由此引起了诸如运动学描述冗余和剪切闭锁等困难。其根本原因在于单元形函数没能体现细长梁中的变形耦合关系。本文对这类传统单元进行了改造,通过深入研究单元变形之间的内在联系,提出了一种变形场完全满足Bernoulli梁变形耦合关系的新单元,避免了构造过程中对转动矢量的插值,并通过数值算例检验了单元的有效性。 张志刚 齐朝晖 吴志刚 方慧青关键词:空间梁单元 多体系统中含间隙旋转铰的摩擦接触分析? <正>由于制造误差、磨损等原因,多体系统的铰内不可避免地存在间隙,间隙导致的摩擦碰撞效应会显著地影响系统的动力学行为。传统的铰内接触分析方法,通常需要解除铰的约束,通过铰内部件之间的相对运动来判断接触点。同时,引入不同的... 王刚; 齐朝晖;文献传递 滑轮绳索系统动力学建模与仿真研究 滑轮绳索机构在起重机械、索牵引并联机器人、空间可展机构等机械系统中都有广泛的应用。由于绳索可以通过缠绕多个滑轮来牵引或提升重物,所以滑轮绳索机构可以在十分狭小的空间使用并且能够实现节省动力的作用。当考虑绳索伸长时,由于绳... 王刚 齐朝晖 汪菁文献传递 空间三次PH曲线的定弧长四元数插值 被引量:1 2017年 针对已知两端点处位矢和切矢的空间曲线定弧长插值问题,构造了C1连续的三次PH曲线。通过四元数运算描述空间曲线切矢的变化,将曲线分成两段进行插值。利用PH曲线可以精确计算弧长的优势,实现了给定曲线弧长,简单快速地插值出空间曲线,并且论证了所提曲线插值方法的控制方程解的存在性。最后,通过算例验证了该方法在实现空间曲线定弧长插值方面的有效性和实用性。 齐朝晖 汪菁 王刚履带式起重机折线式臂架结构承载能力 被引量:10 2015年 履带式起重机的折线式臂架是典型的细长框架结构,臂架结构的稳定性是系统起重性能一个重要依据。以每个臂节为单位对臂架结构划分多个子结构,建立随子结构一起运动的随动坐标系。通过自由度凝聚,将子结构的内部位移凝聚到边界端面上。基于共旋坐标法,推导子结构单元的广义节点内力。考虑到臂架结构受到的机构约束和重物提升方式,给出由于机构位移和吊重附加在臂架结构上的广义节点外力及其对结构位移和机构位移的导数。对含载荷参数的臂架结构节点力平衡方程求导,得到一组微分方程,通过求解微分方程并结合失稳判断准则可以得到臂架结构的失稳载荷。通过数值算例,说明该方法在快速求解履带式起重机折线式臂架结构的失稳载荷方面具有很好的速度和精度。 王刚 齐朝晖 王欣关键词:履带式起重机 共旋坐标法 圆筒混合机托辊点蚀失效分析 2023年 圆筒混合机托辊发生点蚀破坏是一种常见的失效形式,针对某Φ5 m×24 m的圆筒混合机短时间内产生点蚀的托辊进行载荷分析、材料力学性能分析、硬度试验分析、金相组织试验分析及点蚀扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)形貌观察,研究托辊点蚀失效的原因。研究结果表明,外界载荷和托辊材料本身性能并不是引起托辊短时间内产生点蚀的主要原因,托辊表面硬度不足是引起托辊短时间内点蚀的主要原因,因此,托辊更易产生点蚀、剥落和掉块,最终导致失效。 杜少宇 滕儒民 王欣 曹旭阳关键词:圆筒混合机 托辊 含铰接杆系结构几何非线性分析子结构方法 被引量:10 2014年 将细长杆系结构按长度方向划分为多个子结构,由于在子结构坐标系下的节点位移均是小位移,可以将子结构内部自由度凝聚到边界.考虑到子结构端面在变形过程中保持为刚性截面,将端面节点自由度进一步凝聚到端面形心点,这样每一个子结构就减缩成形式上只有两个节点的广义梁单元,大大减缩了自由度.大位移大转动是细长杆系结构产生几何非线性效应的一个重要原因,基于共旋坐标法,建立了随单元一起运动的随动坐标系,推导了子结构单元的节点力平衡方程及其切线刚度阵.同时,考虑到工程机械中细长杆系结构含有相互铰接的刚体加强块,给出了非独立自由度节点力转换到独立参数下的广义节点力及其导数.最后,通过履带式起重机的副臂工况算例,给出了其在不同载荷下的臂架结构位移,验证了方法的正确性. 王刚 齐朝晖 汪菁关键词:共旋坐标法 履带式起重机