Динамический анализ нелинейных металлических конструкций кранов методами линеаризации
Во второй главе на основе МКЭ в першшрниях разработаны математические модели. пространственных м/к кранов. и ГТЮ АС. Рассмотреть! дао-крешо-контануальные КЭ с рашредеяёяной массой. В задачах динамики жёсткость учитывалась либо приближённо-е помощью полиномов Эрмита сгаш-ческой. задачи, либо на основе точного решения диаметрального уравнения колебания геометрически нелинейного Ю. С учетом… Читать ещё >
Содержание
- ВВЕДЕНИЕ.,.,
- 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ И СЛУЧАЙНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ГРУЗОПОДЪЁМНЫХ КРАНОВ
- 1. 1. Основные направления исследования нелинейных колебаний металлических конструкций кранов
- 1. 2. Качественные и асимптотические методы
- 1. 3. Характеристики прямых методов.,.,
- 1. 4. Методы линеаризации
- 1. 5. Систематизация способов расчёта на сейсмические воздействия
- 1. 6. Основные нелинейности металлических конструкций кранов.,
1.7. Постановка задачи и обоснование выбора метода линеаризации для компьютерного анализа динамической прочности и устойчивости колебательных режимов нелинейных металлических конструкций крановых сооружений.
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ КРАНОВ ПРИ СТАТИЧЕСКИХ И
ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.
2.1. Дискретизация пространственных конструкций кранов с массивными и тонкостенными стержнями методом конечных элементов.
2,2. Жесткостные характеристики геометрически нелинейного конечного элемента при статическом нагруженни
2.3. Два подхода к учёту динамической жёсткости геометрически нелинейного конечного элемента,.
2.4. Инерционные характеристики конечного элемента.
2.5. Преобразование характеристик конечного элемента в глобальную систему координат.
2.6. Диссипативные характеристики металлических конструкций.
2.7. Формирование вектор-функции внешних и нелинейных воздействий в глобальной системе координат.
2.8. Нелинейные дифференциальные уравнения движения пространственных металлических конструкций кранов.
3. РАЗВИТИЕ И АПРОБАЦИЯ ИТЕРАЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ ГАРМОНИЧЕСКОЙ И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ЛИНЕАРИЗАЦИЙ ДЛЯ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ МНОГОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ НЕЛИНЕЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ КРАНОВ.
3.1. Линеаризованные уравнения движения. Уравнения равновесного состояния, основного и возмущённого движения металлических конструкций.
3.2. Преобразование уравнений движения на основе метода гармонической линеаризации.
3.3. Преобразование уравнений движения на основе метода эквивалентной линеаризации.
3.4. Алгоритмы расчёта критических значений параметров и исследование одно- и многочастотных колебаний.
3,5, Метод эквивалентной линеаризации в задачах об автоколебаниях детерминированных конструкций.,.,.&bdquo-.,.&bdquo-,.,.,
3.6. Уравнение возмущённого движения. Исследование устойчивости стационарных режимов колебаний.
3.7. Тестовые примеры алгоритма расчёта характеристик стационарных автоколебательных режимов.
3.8. Определение амплитудно-фазовых характеристик колебаний итерационным методом гармонической линеаризации.
3.9. Взаимодействие авто- и вынужденных колебаний.
3.10. Апробация алгоритмов расчёта характеристик вынужденных полигармонических колебаний.
Список литературы
- Абрамович ИИ. КЬташлшсов Г. А Коаловътетшы общего шттетт.1.i — Мшнтостроенщ. 1983, -232с
- Адамович ИИ ДЗэнаоенко НН Краны повышенной вадёжносш для обслуживания атомных эзкюрос! ШЦиМ'Обз€>рная шнфоръшщя/ 1жШиЭШЖШМЛ-€щлт б.-вып^-М-1984.-44с,
- Агапов В. П О соотаошшиях МКЭ в статических и диншшческих расчётах геометрически нелинейных констр}тащй'7Строит. мех и расчёт ах>рэшший.-1984.-К2 5,-с.43−47.
- Агапов В. П. Стрелин А.В.Коротков В. А О влиянии статических нагрузок на частоты и формы собственных колебаний тхшрнирно -стержневых шстем/УСтроиг.мех. и расчёт сюоружений.-1933.-№ 3,-с. 43−46.
- Айзенберг ЯМД^ейман АИ Адаптивные шстемы еякмичэеаотй зшщпътсооружешда. -/M: Наука, 1978. -246с.
- Амбриашвили Ю. К Комплексные исследования (^смосгоиюхяи схроететшых шунс 1рузщяи и оборудования АЭОУСожшвр иГ|ю&вамы создания сейсмостойких АЭС'/Дубровник: OIMQ: ШГЕРАТОК^ЭШРГО .Л981.-т. I.-с.206−221.
- Авдронов АА. Витт АА, лайкин С. Э. Теориякожбаний.-М:"1"зма1шз? 19Ш.-5б8с,
- Ш. Аугусти Г,, Барагга А.?Кшшаш Ф, Вфояпюсгаые метода: в строительном проеетировакии.-М :Стройшджг. 19®-.-584с.9, Бартпшн МФ. Г|штожбзше верояшосшых методов к расчёту сооружений на стомичеоше воздействия'/Строит.мех. и расчёт сюоружший.-!960.2.
- Б?тко6ъшь<�шт Р. Ф. Метод чвспршой гаршничеосой. шдаеарйзевди в задачах о фривзжонеьк штокодебашях мехэеичэошх систем с неосолшвми сгшенями шобож^%4шжшоведеш1е,-.985,^у 5.-с. 27−31.
- Белоус, А А. Колебания и сшшческая устойчивость плоских и пространственны:-- ра&з//05. Расчёт лроспфашдвшньзх згонструзкцйи.-МгСфаикэдат, 1955,-Вып. 3,-с, 211−264.
- Ещдерман В, Л, Теория мехагонесжихкошйаш^4Шс,
- Бирбраер А, Н, ДДшьадш С. Г. Грочность и Бадёжность конструкций АЭС при ошбьж. данимичеста- воздействиях.-М: Знфгоатош-одвт, 1989.-304с.
- Боголюбов ННДч^прсшплыжий Ю. А Ааямтошчеаше метода в теории нелинейных кшебаний, -М- Бвдш, 1974. -503с.
- Болотин Б.В. Динамическая устойчивость упругих шстем.-М:
- Гостехтеориздат. 1956. -600с.
- Болотин ВВ Нжонсфвангшньте задачи упругой устойчдаосга-М- Зиэмгагаз, 1961.-339с.
- Болотин В, В, Случайные колония угфугах систем -М: Щука, 1979. -336с.
- Болотин В. В. Методы теории вероятностей и теории надёжности в расчётах сооружений.-М:Стротодат, 1982,-351с.
- Болотин В.В. Цютоэирование ресурса машин и 1шнструвдий,-М: Машиностроение, 1984.-312с,
- Бреуде Вй? Тф-Мхишров МС, СЗвсхемньвметода: расчёт грузоподъёмных машин. -М: Ь^атиносгроение, 1985. 1.81с.
- Вайнберг ММ Дреноган ДА Тшрия ветвления решений нелинейных
- Велеев КГ. Об одашосгш вхвжбшшдшнных реюшнтвЩзгаахмиг.мех, -1963.-27.-с. 1134−1142.
- Вш-дер-ГшьБ. Шшшш теория зжастричеежих шдабшгай.-М: Свя:^жлят. 1935.-167с.
- Вшжжв^й А.ВТохбфгНМ.Семенов В, П Строительная механика и металлические кострчтадая-Л. :Мэтшостроение, 1984.-231е.25. Вг-юржши в техштУСяршоч^
- Колебания нешшейных мекшитаэошх стсгемОэд ред, ИЙБжга®еа -351с.26, Воронцов Г, В,?г%гожжв В, А Цэнмшеяие методов жнеаразшии в задачах динамики аощзушшШЛДзв. Сев. КЕШщз. няуч^дезгара вьшш.пж.
- Гшшш Р. ФДЬншегаш ВО, Колебания твёрдых тта-М:Нзу*свД976,-432с,
- Гщщш В.Ф. Грочносп^вибршшя к надёжность конструкт щи летательного аппарата -М: паука. 1975. -454с.
- Гольщябшг ИИ, Шкоетвшо НАХЪляков СВ^Ульянов СВ. Модели сейсмостойких ах? ружетяя.-М гНЬужа, 1979.-252с.
- Гохберг ММ Меташмчюакие шншрукщш подьёжо-тршшоршьрс машин. -Л.: Машгшослроение^1976. -456с.
- Григорьева ИИ РЬсждавание влияния сухого трения в зданиях с подвешенными пфекръш*ями при сейсмических воздействиях и разработка методов ихраечёш Автореферат даос,. кшщ, техн. шрс,-М Л 95 т.-23с.
- Гуляев В. И?Баженов ВАТощшякЕ.А. и, др. Устойчивость иертодичеошх тфоцессов в незмжйньзк мехекячеезшх дасгемах-Львов: Нища ттткот, 1.983,-588с.
- Гусев АС. Оветлигдкий В. А Расчёт конструкций при случайныхс -M: Мшпжосгроение,. 1984. -240с.
- Дшнлшко дл: иб одном новом метоле чжэташого ранения шстем45. даивдович ьл i J зенхши по шгшгашташ теории устойчивости, -М.:1. Наука 1967. -472с.
- Джшгчвешшвиж Г. А Оценки влияния конечиухвезшчш л^мещшиирасчёт строшежныхконс^етщй/УС^ит. мех. и расчёт соор>^жении.19Ш,-№ 2.-с, 54−57.
- Екимов B.B. Верояшосгаые метода в стрсжгалшой мехаяике корапля,-М. ¡-Судостроение,. 1966,-328с,
- Завриев К С. Расчёт инжетярных сооружений на <^смоскшкосп/<�Из!В. Тифшстзшго политехе, ин-m 1928, ~с, 115−132,
- Закора А. Л, Кшжееич МИ Гагашие кооиэаний мосшвых хотнструкшгй. -М ¡-Транспорт. 1953. 134с.-1953.-Т.5&-Х" 2,-с, 631−632.шоружшнй-Автореферат дате,. вящц®ш.нзук,-М? 19§-&-,-24с,
- Зарш&ий АА Устойчивость против опрокидывания свободнсклошшх кранов щт. динамическом &ж:ружшж//Сщюш. и дорожн, шпта-!986Д 11.-с.22−24.
- Закезин АМ, Бук В, А ИЬсщцование динамики мостовых кранов при щ/чашюм вс^ущении'/Динамика машин и рабочих процессов,-ЧезшбиносЧЩ19Ш.-с.4б-49.
- Заякин СП, Мячшшв ВИ 1^^яж^о-деформкрошнное состояние цространсгоенных стержневых, шстем при щэмоническом воэбущцшии ¿-Веб, Расчёты не прочность. -М, — 1985, -Кй 26. -с, 164−167,
- Зенкевич О. Метод конечныхэташшв в тетнике.-М :Мир, 1976.-541с,
- ИГО 62 58−85. АЭС. Аншоейшическое проекттфование.61с.
- Казак С, А Дс-шнмшса мостовых, кранов. Расчёт нагр^ок при переходных режимвх, -М: Машиностроение? 19®. -332с,
- Ш. Казак С, А. Оташстическая динамика и надёжность шэдьёмно-траншоршых маплш: Уча5н, пособ.-Св^жтювсж, 1987. -86с.
- Ковальчик ПС. О ачаашодшсшии штокожбаний^близких к щзмоннчесжймус гаршетричеез®- возбужшемыми вшебшкями/У ТТржтадння мехнники.Киев. 1971 «7″ 11, с. 123−126.
- Ш, Колпвошй МЗ, Шлиешшж теория шйршшжшш сшш.-М 1966.-320с.
- Конокешго ВО, Нелинойвьж кожбаиия мегшничкзшх сист». #ИзЬр, тр,-Киш: Наук думка, 1980. -382с.
- Корт Г, 5КЬрн Т. Справочник по матемвшке для щечных работников и инжетюров.-М: Наука 19 783 832с.
- Карнаухов НБ. Цзочносгь и устойчивость стержневых: отсгем.-М.: Строга4отхЛ949,-3?6с
- КЬрчинсжий ИЛ, Расчёт шоружшии ш еажжичешие воздействия,-М: Гоогфойкздап1954, -134с.
- КорчиншийИЛ. «БородинПА Сша^шстожоестроительствощщшт-М: Вжатая школа, 1971. -31.9с.
- Крылов НМДэотлюбов НН Введение в нелинейную мгехшику.-Кия?: Иш-во АНУОСРД937,-363с
- Лщда ПС. Автоколебания в шстемах с зшнечнъам числом степеней свободы -М: Неукв, 1980. -360с.
- ЛявдаПС Автоколебания в раапдзедел^, 320с.
- Лобов НА Динамика грузюгщьёмных: вранов-М гК^пмцостроезгше, iog7. i6.3c.
- Ж Ляпунов АМ Общая зщщчи об устойчивости ддиженияМгГостхщгщг, 1950.-472с,
- Мзвжин ИГ. Теортш устойчшосш движежя.-М:Ь^вн> 1966.-386с.
- Мвие&ич Л, И ДТилипчук ВН. Нзданейнью вю^я^эакия. трёхлвееной меггиичешж шлшы с неежошкими яшюшмями рашшешя/У Тюиклатщая механиквД981, т. 17, Кн 2>с. 9?-103.
- Няколяснкр НА. Ульянпв С. Д. Сгазжггичесжяя динамика мшшносхраишпьньгс конслращий. -М: К^яштаосгроанис, 1977. -368с.
- Никалашко Н А? Назарав Ю. П Векторное иредстаалеиие оейшичкжото воздействия/УСтроит, ms, и расчет сооружший-.9Ш,-№ 1,-с, 53−59,
- Шкашееко НА ДЪлзков СВ, Нззаров Ю. П. Сткшсз иттшдаосши шектрялшого состава компонент векторов сейсмического воздействия /Строит, мех и расчёт шошжший,-!983.1.-е, 5S-63
- НГД Ж 434,58−84, МЖ ИАЭ, Шорупшание и трубопроводы АЗС. Шрмы расчета на прочность, ГЬвфочньж расчёт. Расчёт на сша». «кчшкие всодеиствия, -М- 1984, 13с,
- С"сешнсэшй Ю. В. Теорешчеоше и экшджментзлшое изучение камбшшщонного резонанса в стержне^Ит, ВУЗ Строительство и архтеюура -1966. -Кы 8, -с.56−60,
- Осетишжий Ю. В U едшдаонарных кшвебашшх упругой системы ттри тюмбинэдипнном параметрическом резонгнсоЩризшацная механика -1972,-8ц 2jC, 9−15,
- ОСТ 24. 090. 72−83. Нормы расчёта стальных жшезрушщй мостовых и шшшшж кранов/И И Абрамович и до, -М.: Мишншяшд. 1983. -12бс.
- Тшшж КлС^Стулш ВД Оцшт влияния формы закона распределения сшучайного процесса на результаты анализа дгшамики нелинейных систем методом слшжлической кн. Вопросы диншгш! и прочности мдашичеезшх. систем. Челябинск.1984. -с. 8−13,
- Пак ВП Скшка влияния незмнейкостш прострешшгшшж инйжшсооружений при сейсмических восщшствиях: Автореферат дисс.. канд.
- Пзнасенко НН? Лёшн АИ, Юшкш ETI Рйсчёт ш сейсмичеокне нагрузки мапшностроитальных конструкций из тонкостенных стержней /УИзв.Сеэз. Кавказ, нал-'ч.дентравьзсш.шк. 3, с, 79−83,
- Панаеешсо НН, Еожко С, Г, Сейшостойкие подьашо-траншортные машины атомных слннтЛ-1Й.-1"рашоярсж:1'Ьд-во Кртшояр. ун-та, 1987,-208с.
- Пановко Я.Г. Введение в теорию меквнических колебаний-М. 1980.-272с,
- Парлетт Б. Ояммегричная проблема сюбсгоеиных зшчешй.Чисшеннъвг методы/ТЪр. с англ. -М- Мир. 1уЬЗ.-Зй4с.
- Пгтров А, А. Ешяжвсшш СВ Влияние взаимной корратшдаи между обобщёнными коорд инатами при сщ^етньж колебаниях ynp? yrarc систем //Строит, мех, и расчёт сооружений,-1979.4,
- ТЪзняк Э.Л.гЧеоноков С, А. Экшфименталшые к расчётные иошедоватшя жашэжж шарового ротора в электромапя-пном подвес» /ЛГругш Вжхжтнвл’т-иоаткд.ин-та электромехшики.-1981 ,-т.68,~с 71−82,
- ГЬзняк 3. Л. Об устойчивости и автоколебаниях соооиых роторов'/Изв. АН СССР. Механика твёрдого тетт-1982,--. 2.-с.38−45.
- Пшский М. А, Вишняк A. A. Квазиг^змоническое приб. лижегтае вынущгенных колебаний в многомерных системах с кутюновоким
- ТРШИемШкН, 1^СруЖеШОС1КВЗОЖб9НИЯ и прочность сложныхмешичеошх шстем, -Киев: Няукова шж1977= -с, '72−79,
- ПН АЭ Г-7−002−85, Нормы расчёт ш прочность оборудшшня и трубопроводов атомных знергешчеших установок: Я^хнтомэкерганэдзор СССР. -М- - Энерготомйздвтг 19Э9. -525с.
- Цшшв устройства и безопасной экшлушации грузоподъёмных кранов /Б. С. Котельников и др. -М: Госгортехнадзор, 1993 г. с.
- Поляков C. R, Сшсмосшйкие конструкции зщний.-М :1зшллшот* 1Ж,-304с.
- Гюгов ЕП. Пальтов ИП Г|я1ближённьЕ методыисследования нелинейных автоматических систем. -М — Физметгаз, I960. -792с.
- ГЬстнов ЕА^Хчрхурш" ИЯ. Мгтод конечных элементов в расчётах судовых конструю: щй,-Л, — Судостроение. 1979.-342с,
- Пуганёв B.C. Теория сщ-чаиньк футшшй и её применение к задачам автоматического утгршшения. -М: Фаэмазгаз, 1962. -883с.
- Пугачёв R С, .Казаков ИЕ, Бвланш Л. Г. Ошовы сшшсшческсш теории штомЕЯНчеошх шсгем,-М ^^шшносфоекие,.1974,-400с,
- Резников Л. М К иссэддовшшю несшшоварных с^чшдаьзх. жйшгош многомассовых мехлш1ка-1979.-15,Л" 7.-с.88−94.
- Резников Л, M Опрешетие шррештщзннш шмшжж шхлшншт многомасшвой системы при нест^шоиврных сгучяйных ш’шемвтических ват*утщниах#В кн. Колеонния. тфочность и устойчивость оюжных. меканич^жих шсте1м,-Киш:№ук. думка-1979,-с 147−154,
- Резников Л, M Зшивштштиая: модель мнпгамяесовсй системы с вязким и чщлотш-нетшшшмым тршиемЮфоит, мех и расчёт сооружений. -1979. -ж 4. -с.44−48.
- РД 24,035,04-Ш, Н>рмырасчёт на сейсмостойкость подьёш-транспоршого оборудования атомных сшжщи/ННШнясенко и др,-М:Мжтяжмнгд199а-ЧЛ.-64с.Л.2.-479с.
- Рождественский Ю. В Вш-шводействие сооружения и трунтв присшгадачеашм воздействии с учётом инерцжшных и дефсрмшикных свойств ошовашся: Авторефератдисс. кщп, тетн. нщж,-МЛ985,-22с,
- Светжщкий Д. А Случайные шлйэания механических шстем. -М.: Мктшж>строшиеч19Ж-21бс,
- Свезшишш А, А Прш-щцные методы теории сзф’чайных
- Свешников, А А. Рйвкйн С. С. Вфояшосгаьзе метопы в щшющдаой теории шросжопш, -М: Щщ1974, -536с.
- Сейшгачегзсии риск и ишкетерные ршхшия/ГЬр. санягПэдрда И Ломгаща, Э, Ршшблютш/М: №яра1981, -375с, 127, Сидоров ИМДимофеев ВВ К^ошчастотные колебания в нелинейных системах ухфашкзЕШя.-М :Няука, 1.984, -248с,
- I|iraep Г Основы теории усюйчявосш шнсхруктдай,-М :Мир51 971−192с,
- Шмидт Г, Педэаметричесше ксшебашга-МЛЧ^ир, 1978.-ЗЗбс.
- Энтельке М, Фяшер У. Динамические исследования вранов кругового дейстшя#Семннф «Проблемы аштшя сейшосшйких АЭС' /^^c®HmcOI^i?iWATOM3№PrO.-l^l,-T, l-c.97−113,
- Beck M, Die knicMast des amdimg eingespannten tangential. gedruckten stebes.-Z, angew, MA, Phys, 1952, J#3,s, 225,
- Bot MA, .Ammtmucm aaslissz for the йгешейш of етгшашке siress, Маш of the Sdsriologscai Sodeiy of ArrmcavoL3. дю.2Д941.
- Losoto A. RusdiP. Stabilityof seft-inducedvibrationsin.metal cuttim-Proc. 5 th. World Coogr, Tear. Mach. and jMfeeh, Montreal, 1.979, vol, 2, r. New York 1979, s. 15 024 505.
- Mtchdl L. D, David J. W. Propossed solution methodology/ for the dynamically coupled nonlinear geared rotor mechanics equations.-Treos. ASME: J. Vibr. Acousi Stress and Rdsiab. DmM 107, N1 a 112−116
- Patko Gy. Bdtrag m den Methoden, der aquivalenten. linearis! erung lur Scm^ng-iingssw-teroe.Teil 2,-Actatechn, Acad, sei, hung, 1982, 95.1. Ks l-4r c. 107−121.
- Random vibration. Vol. 1.-Cambridge (Ivfass) — MT Press, 1958
- Rssmussen BJvlauri. ce L, and KirkEbun B. A study of damping in nonlinear osdlIatims,-?/?^hingtoji, 1966,-51 c.
- Sctoviguj^damfiins ftcr Krssikabinej^^^1.63, Shanks D, hfon-iinear iransibrmetions of diversssri: and slowly convgrgerit sequences,-J. Math.em. and Fhys., 1955, 34.
- Toki K, Fu C.S. Generralised method for non-linear seismic response anplysis of a three dimensional soil-structure interaction, system, earthquake engineering in straairal dynamics,-1987.¦-vol. 15,% Ep, 945−961,
- Tonal A J, Sound said Vibr.-l9mM> is, 285−294,
- Wood W. G-.Ssrv S.S.ySannders P.M. The hindic stability of a tangesitiaDy loaded strut Proc. Roy. London, ser. A, 1969, vol.313.no. 1513.167. 2ieoldevw. c?.0,C, The Finite Element Method in Engineering Science, Mc, Graw-HlLNew York. -1971.