Научное обоснование параметров сейсмостойкости башенных кранов

• Автор: Веселов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Содержание

Введение
1. Обзор научных работ по теории проектирования и расчета башенных кранов и постановка задачи исследования
1.1. Обзор работ по теории и экспериментальным исследованиям
грузоподъемных кранов
1.2. Постановка задачи исследования
2. Разработка методики конечно-элементной аппроксимации конструктивно-технических систем БК
2.1. Общие положения
2.2. Уравнения движения БК при сейсмическом воздействии
2.3. Матрица преобразования координат
2.4. Функции перемещений межузловых сечений
2.5. Принципы построения расчетно-динамической модели БК
2.6. Модель нормативных эксплуатационных нагрузок
2.6.1. Модель сосредоточенных и распределенных нагрузок
2.6.2. Модель температурных воздействий
2.6.3. Математическая модель внешних нагрузок от начальных несовершенств элементов
металлоконструкций БК
2.6.4. Математическая модель внешних нагрузок, обусловленных осадкой рельсовых путей
2.7. Модель сейсмического воздействия
2.8. Выводы по главе
3. Математические модели пространственных металлоконструкций БК
3.1. Математическая модель жесткостных характеристик БК
3.1.1. Матрица жесткости линейно-упругого стержневого
конечного элемента

3.1.2. Секториальные характеристики поперечных сечений тонкостенного конечного элемента
3.1.3. Матрица жесткости тонкостенного конечного элемента
3.1.4. Матрица жесткости рельсового пути БК
3.1.5. Учет граничных условий связи конечного элемента с узлами
3.1.6. Формирование матрицы жесткости полной системы
3.2. Математическая модель инерционных характеристик БК
3.2.1. Матрица сосредоточенных масс
3.2.2. Матрица масс линейно-упругого конечного элемента
3.2.3. Матрица масс тонкостенного конечного элемента
3.3. Математическая модель демпфирующей характеристики БК
3.3.1. Общие положения
3.3.2. Модели демпфирования
3.4. Выводы по главе
4. Развитие методов сейсмического анализа башенных кранов
4.1. Частоты и формы собственных колебаний БК
4.2. Линейно-спектральный метод теории сейсмостойкости
4.3. Метод главных координат
4.4. Статический деформационный расчет
4.5. Оценка напряженно-деформированного состояния БК
4.6. Выводы по главе
5. Исследование устойчивости положения БК в пространстве при землетрясениях методом прямого интегрирования уравнений движения
5.1. Критерии устойчивости
5.2. Нелинейные факторы в сейсмических колебаниях БК
5.3. Методы решения задачи устойчивости положения БК в пространстве
5.4. Выводы по главе

6. Разработка методики вычислительного эксперимента исследования
сейсмостойкости БК
6.1. Построение расчетно-динамической модели КБ
6.2. Решение проблемы собственных значений КБ
6.3. Оценка напряженно-деформированного состояния КБ
6.4. Анализ устойчивости положения КБ-403 в пространстве
6.5. Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложения

вектор 0 относительных перемещений узла у относительно узла к, и вектор
относительных перемещений узла к относительно узла у. Тогда вектор перемещений тонкостенного конечного элемента принимает вид:
ь* 1- кМ-Лл лс Лал-Ла,Аме;)'т |
1 да1=ксеГ|(А? Ар АС АаМуАВЖГ[
В качестве компонент перемещений в (2.32) принимаются проекции перемещений С(г),р(г),С(г) координат центра изгиба межузловых сечений]к тонкостенного конечного элемента на оси х, у, г местной системы координат охуг и угол закручивания 0(г) межузловых сечений относительно центра изгиба [80,81]:
ф) = УХЭХ (а) + У5Э5 (г) + У8Э8 (г) + Г12Э12 (а);
ф) = У2Э2 (г) + У4Э4 (2) + У9Э9 (2) + УХХЭХХ (2);
С(2) = К3Эз(2) + К10Э10(2);
9(2) = У6Э6 (2) + Г7Э7 (2) + К13Э13 (2) + УНЭЫ (2).
Здесь Ух- узловое перемещение тонкостенного конечного элемента ]к] ЭДг) - одномерные функции Эрмита [54, 80, 81], которые для элемента с жест-козащемленными концами, аналогично (2.21) и (2.25), описывают перемещения межузловых сечений тонкостенного конечного элемента у£ при единичных пе-
ремещениях узла у (а У , г = 1,2
_ / ч , Зг2 2г3 3,(г)-1 /2 + /3 , Э2 (г) = Э, (г Э3(г)=1-у;
ЭД*)=-* + -£; II 1
Э7(г)=~ЭМ 1 2. I3 Э,И = Э,(2);
э10(г)=у; э М 22 г3 Э"(2)=ТТ’ ы» II 1 'ТТ4
(2.34)
-13(г) — 8(2:)5 м(2)- Эп(г).