门座起重机四连杆组合臂架结构动力学分析及仿真.pdfVIP

交通科学 第 29 卷 　 第 1 期 武 汉 理 工 大 学 学 报( 与工程版) V o l. 29　N o. 1 2005 年 2 月 Jou rn a l o f W uh an U n iver sity o f T echno lo gy F eb. 2005 (T ran spo r tat ion Science Eng ineer ing) 门座起重机四连杆组合臂架 结构的动力学分析及仿真 李　端　徐长生 (武汉理工大学物流工程学院　武汉　430063) 摘要: 结合 门座起重机 四连杆组合臂架结构在货物起升及变幅运动过程 中的柔度影响, 采用 ADAM S 和AN SY S 软件相结合的方法将臂架作为柔性体构建动力学模型, 进行动力学分析计算 与仿真, 为臂架系统设计提供了一种实用的动力学分析手段. 关键词: 门座起重机; 臂架结构; 柔性体; ADAM S; 动力学 中图法分类号: TH 2 13. 4; TH 113+ 2 　　门座起重机四连杆组合臂架系统尺寸一般较 1　 柔性体理论[ 1 ] A DAM S 大, 因而构件的柔性较大, 其变幅过程是从最小幅 度到最大幅度或者反向运动, 是连续运动的, 并且 A DAM S 柔性模块是采用模态来表示物体弹 运动速度较高. 因此, 组成臂架系统的大尺寸构件 性的, 它基于物体的弹性变形是相对于连接物体 的弹性变形对于大位移的变幅运动的影响不能忽 坐标系的弹性小变形, 同时物体坐标系又是经历 略. 传统的结构计算是将臂架系统的工作幅度选 整体移动和转动这个假设建立的. 其基本思想是 择在最大、最小或中间等某几个幅度上, 运用有限 赋予柔性体一个模态集, 采用模态展开法, 用模态 元分析软件进行分析, 得到的结果是不太精确的. 向量和模态坐标的线性组合来表示弹性位移, 通 若采用刚柔耦合的动力学分析方法, 处理大位移 过计算每一时刻物体弹性位移来描述其变形运 运动、弹性变形、以及二者之间的耦合, 则可以获 动. 得系统结构在整个运动过程中的应变或者应力时 定义变形体上任一点 的坐标可由惯性参考 i 间历程, 从而可以给结构疲劳设计提供必需的应 系中的笛卡儿坐标 = ( , , ) 和反映刚体方位 x x y z 变、应力谱. A DAM S 机械系统仿真分析软件可以 的欧拉角 = ( ) 来表示, 模态坐标用 = { , q q 1 建造复杂机械系统的虚拟样机, 对机械系统进行 T ( ) q2 , …, qn } n