变截面长柱双机三点吊最优吊点的研究分析

根据变截面钢筋混凝土长柱吊装的实际工程需要，进行了双机三点吊吊装方案的研究分析，建立了双机二点吊吊装方案的数学模型，编制了微机软件，解决了变截面钢筋混凝土长柱双机三点吊中的难题     

整立电杆三点吊最优吊点的研究分析

根据输电线路中杆塔施工的实际工程需要,主要研究分析了整立电杆三点吊最优吊点的确定方法,建立了整体电杆三点吊的数学模型,编制了微机软件,解决了整体电杆三点吊方案设计中的难题。     

相当机构在吊钳夹紧力计算中的应用

本从对简单的剪刀式吊分析入手，巧妙地使用两夹紧钳杆相对速度瞬心的概念，提出用相当机构来代替复杂机构吊钳的静力学分析，使吊钳的设计计算大为简化直观；同时该方法对各种新型吊钳的设计也有重要的理论指导意义。     

三点起爆形成尾翼EFP的数值模拟和实验研究

利用LS-DYNA软件对三点起爆形成尾翼EFP的过程进行了数值模拟,深入研究了爆轰波传播过程中的波形结构和强度的变化规律以及药型罩材料在复合爆轰波作用下驱动变形的特性和规律,加深了对三点起爆条件下药型罩形成带尾翼EFP机理的认识。在此基础上,设计了三点同步起爆装置和EFP装药进行实验。研究结果表明:设计的三点起爆装置作用可靠,满足三点起爆EFP装药的设计要求;形成的EFP弹形稳定,与计算结果吻合较好;尾翼EFP飞行过程中的速度降减小,稳定性提高。     

超长柔吊装臂架回转作业刚柔耦合动力学模型与分析

针对超长柔臂架系统在回转吊装运动中的非线性动力学行为,开展了模型构建与振动特性分析。考虑大型起重机臂架的刚柔耦合运动特征与吊装大挠度效应,利用混合坐标系描述了吊臂刚柔耦合运动,在臂头随动坐标系上描述吊重与钢丝绳的偏摆运动;通过初应力法构建了结构的几何非线性刚度矩阵;采用拉格朗日方程,推导并给出了综合考虑超长柔臂架刚柔耦合效应、几何非线性效应、惯性力效应的动力学分析模型。通过对某轮式起重机的动力仿真分析,结果表明:超长柔臂架在吊臂几何非线性效应影响下,吊重偏摆幅度增大,周期延长;吊载愈重,几何非线性效应对吊臂振动及吊重摆动的影响愈明显;轻载吊装吊臂振动主要由回转惯性力引起,但重载时吊臂振动规律取决于吊重偏摆振动。分析结果为臂架结构设计及控制系统设计提供了依据。     

静态分岔点的数值计算

本文讨论了古典分岔理论与分岔的奇异性理论的联系与区别，并针对分岔点的计算方法与所依赖的理论体系的关系进行了简单综述。     

空间理性八节点块体元

推导出空间八节点块体理性有限元列式，采用具有直到三次多项式的空间问题的微分方程的解作为插值的近似函数，数例结果表明空间理性八节点块体元的有效性。     

平衡吊杆系自重重心偏离轴线时对平衡的影响

设计平衡吊时,要求杆系自重重心必须位于杆件铰链的连线(杆件轴线)上.本文分析了当杆系自重重心偏离轴线时对平衡吊平衡的影响是不大的,与其它因素引起的效果相比,可以略去,为解决设计计算和工艺困难提供了理论依据.     

相当机构在吊钳夹紧力计算中的应用

本文从对简单的剪刀式吊钳分析入手,巧妙地使用两夹紧钳杆相对速度瞬心的概念,提出用相当机构来代替复杂机构吊钳的静力学分析,使吊钳的设计计算大为简化直观;同时该方法对各种新型吊钳的设计也有重要的理论指导意义.     

单机开式复合约束绳系吊装的动点坐标与绳力的通用程序算法分析

主要介绍单机开式复合约束绳系吊装计算的通用程序算法。利用Picard迭代法建立了单机开式复合约束绳系动点坐标的通用迭代算法,以及绳力计算的通用算式,并描述了实现通用算法的关键编程技术;典型算例结果分析表明,通用程序算法是非常有效的,Picard迭代法具有重要的工程应用价值。     

EXPERIMENTAL STUDY AND NUMERICAL SIMULATION OF MECHANICAL BEHAVIOR OF TRUSS BOOM DURING HOISTING PROCESS

吊机是海洋钻井平台的关键设备,为确保整套系统的安全运行,研究桁架式吊臂在变幅平面内的结构力学性能. 考虑到桁架式吊臂的结构特点及构件性能退化等不确定因素,采用有限元方法,以承载杆件应力为修正指标考虑损伤的影响,建立了吊臂的三维数值模型,对变幅全过程进行了数值模拟和试验研究,结果表明：应用该方法可以比较真实地模拟出吊臂的变幅过程和结构力学性态,确定结构的薄弱部位,为吊装作业和吊臂结构的安全运行提供有价值的建议,适合工程应用.     

离散颗粒流动堆积行为离散元模拟及实验研究

工程应用中存在许多颗粒流动堆积问题.首先设计了一系列测量方法,通过大量的实验和统计分析,得到了颗粒的多种物理参数.并以工程中高炉炉顶称量料罐为背景,采用离散元方法模拟不同物理条件下离散颗粒的流动堆积行为,得出料罐内颗粒系统中颗粒之间力的分布不均匀,而且强力链分布主要与料罐的左下壁方向平行.同时,设计并制作了具有多参数调节的离散颗粒料罐实验模型,进行了相应的物理实验,实测结果与数值模拟吻合良好.     

矿井提升绳弦横振动及跳绳现象分析

 文章考虑轴向运动分析了提升绳弦段的横向非线性振动特征，讨论了跳绳事故发生的几何条件，结论指出，弦的横振动振型畸变是引发跳绳事故的主要原因     

深井提升动力学研究

随着浅部煤炭资源的日益枯竭, 我国煤炭开采朝着深部化和大型化方向发展, 新建和改扩建的大型立井年生产能力已达1000万吨, 开采最大深度已达1500 m. 千米深井在提升过程中, 造成提升钢丝绳、容器振荡, 特别是自由悬挂平衡尾绳大幅度摆动, 严重影响多绳摩擦提升系统向高速度、深度化发展. 在国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“煤矿深井建设与提升基础理论及关键技术”支持下, 建立了单元数量自动调整的自由悬挂平衡尾绳提升系统动力学模型, 揭示了传统提升系统诱发平衡尾绳大摆动的机理; 提出了深井SAP提升新模式, 构建了多元耦合下的SAP提升系统动力学模型与非光滑动力学模型, 揭示了多参数影响下系统的非光滑动力学特性及非线性振动演化规律; 研发了适用于深部提升的SAP提升技术与装备, 开展了SAP提升技术与装备的现场研究, 解决了大强煤矿立井提升系统运行过程中尾绳大摆动、提升容器大振动等关键问题, 提高了提升系统高速运行的安全性, 消除了尾绳大摆动难控制的问题.      

Sway Reduction on Container Cranes Using Delayed Feedback Controller

Traditionally, container cranes are modeled as a simple pendulum, witheither a flexible or a rigid hoisting cable, and a lumped mass at theend of that cable. In the case of large container cranes, the actualconfiguration of the hoisting mechanism is significantly different. Itconsists typically of an arrangement of four hoisting cables, which arehoisted from four different points on the trolley and attached on theload side to four points on a spreader bar used to lift containers.Thus, the dynamics of the actual container-crane hoisting assembly isdifferent from that of a simple pendulum. A controller design based onthe actual model is more likely to result in an improved response. Inthis work, a mathematical model of the actual container crane isdeveloped. Then, a simplified version of this model is used to calculatethe gain and delay for the delay controller developed earlier. Numericalsimulations are performed by applying the delay controller to the fullnonlinear model of the container crane.     

长输管线整体下沟技术研究

 长输管线整体下沟技术是施工难点之一. 通过模拟大变形时的挠度曲线,建立力学计算模型,对管线下沟各阶段不同状态下的应力和变形进行分析,找出最不利的受力状态,得出吊点间距、起吊高度等指导施工的关键控制参数,并成功用于实践. 分析的结果可供矿浆管道、油气管道等长输管线整体下沟参考.     

Effect of hoisting cable elasticity on anti-sway controllers of quay-side container cranes

Oscillation frequency of crane payloads is the main and most important factor in crane anti-sway control systems design. In the summer of 2005, a Smart Sway Control system (SSC) was installed on a 65-ton quay-side container crane at Jeddah Port. During the calibration phase of the installation, it was observed that heavy payloads combined with the dynamic stretch of the hoist cables had a significant impact on the configuration of the hoisting mechanism and the pattern of oscillation. This introduced considerable change in the oscillation frequency of the payload, which resulted in a significant impact on the performance of the anti-sway control system. Empirical formulas had to be used to compensate for the change in the frequency approximation used in the controller algorithm. In this work, an analytic approximation of the oscillation frequency of the hoisting mechanism of a quay-side container crane is developed, which takes into consideration the elasticity of the hoisting cables. A parametric study is performed to investigate the extent of the effect of the hoisting cables stretch on the system behavior for a typical range of payload masses and cable lengths. The performance of the delayed feedback control system used in the SSC controller is simulated on an elastic cables model using both the elastic and rigid cable frequency approximations.     

一种具有强耦合作用的有限元单元刚度矩阵组装策略

讨论了对起重机械结构进行有限元静、动力分析时的一种特殊单元——钢丝绳单元的强耦合特性,研究了将钢丝绳单元刚度矩阵往总刚度矩阵组装时的策略,以方便地在现有的有限元分析程序中引进该单元。