一种确定起重运输机械中桁架结构薄弱杆件的方法
【专利摘要】本发明提供了一种确定起重运输机械中桁架结构薄弱杆件的方法，根据杆件的实际受力状态来判断其是否达到临界状态，解决了现有技术中存在的仅验算局部杆件和不考虑压杆杆件端部弯矩的问题。本发明在每次二分迭代分析中提取所有杆件的实际受力，并判断每根杆件是否达到临界状态，拉弯杆件按照强度理论判断，压弯杆件按照压弯杆件稳定性判断，通过反复加载直至某根或某批杆件达到临界状态。因此，本发明可以确定出所有薄弱杆件的位置、杆件承载状态以及每根杆件接近其临界状态的程度，为桁架结构的局部加强设计指明方向，提前将潜在危险消除在设计阶段，增加产品的市场竞争力。
【专利说明】一种确定起重运输机械中桁架结构薄弱杆件的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于起重运输机械桁架领域，涉及桁架结构分析，具体涉及一种确定起重运输机械中桁架结构薄弱杆件的方法。
【背景技术】
[0002]桁架结构具有重量轻，承载能力强等优点，被广泛应用于起重运输机械(如履带起重机)的桁架臂中。由于起重运输设备的作业场合和吊装对象决定了其特殊性和重要性，要求其必须具有高度的安全性和可靠性。桁架臂是起重机械的主要作业设备之一，其承载能力与整机的起重性能息息相关，一根杆件的失效可能导致灾难性事故。因此，对桁架结构进行薄弱杆件分析尤为重要。目前对桁架结构杆件的分析和验算的方法均是按照强度理论和压杆长细比进行的，实际上桁架结构的杆件众多，各杆件承力状态不尽相同，应力最大或长细比最大的杆件并不一定最先失效，而研发工程师一般挑选某些局部杆件进行强度和压杆稳定性验算，并没有对所有杆件进行搜索验算，具有很大的经验性和片面性。桁架结构一般是由杆件焊接而成，焊接的地方能够传递弯矩，不应该忽略弯矩的影响，所以杆件的受力状态主要为拉弯或压弯。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种确定起重运输机械中桁架结构薄弱杆件的方法，根据杆件的实际受力状态来判断其是否达到临界状态，解决了现有技术中存在的仅验算局部杆件和不考虑压杆杆件端部弯矩的问题。
[0004]为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现:
[0005]一种确定起重运输机械中桁架结构薄弱杆件的方法，该方法按照以下步骤进行:
[0006]步骤1:利用有限元软件的二次开发技术建立桁架结构的参数化模型；
[0007]步骤2:设定二分法中施加在桁架结构上的初始载荷的载荷区间[a，b]，使杆件达到临界状态时祐1架结构所受载荷位于初始载荷的载荷区间[a，b]内；
[0008]步骤3:取区间[a，b]的中值作为施加载荷，进行桁架结构有限元分析与求解；
[0009]步骤4:提取每一根杆件的轴向拉应力或压应力，按照以下公式求得Yj,
[0010]
【权利要求】
1.一种确定起重运输机械中桁架结构薄弱杆件的方法，其特征在于:该方法按照以下步骤进行: 步骤1:利用有限元软件的二次开发技术建立桁架结构的参数化模型； 步骤2:设定二分法中施加在桁架结构上的初始载荷的载荷区间[a，b]，使杆件达到临界状态时祐1架结构所受载荷位于初始载荷的载荷区间[a，b]内； 步骤3:取区间[a，b]的中值作为施加载荷，进行桁架结构有限元分析与求解； 步骤4:提取每一根杆件的轴向拉应力或压应力，按照以下公式求得
【文档编号】G06F17/50GK103914596SQ201410131756
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】李金平, 焦生杰, 顾海荣, 张军, 徐信芯 申请人:长安大学