针对提供的文件内容,以下是详细的知识点分析:
1. 桁架臂有限元建模方法:研究中提出了含几何缺陷的桁架臂有限元建模方法。在建模过程中,将臂架的初始几何缺陷分类为整体缺陷和局部缺陷。针对履带起重机63米臂架,通过等效载荷法模拟了整体缺陷,这种方法是将缺陷视为由载荷引起的问题,并非结构本身形状的失真。研究者重新定义了一致缺陷模态法的模态导入比例系数和缺陷幅值,从而模拟臂架可能出现的各种局部缺陷。
2. 非线性稳定性计算中的适用性分析:通过构建有限元模型并模拟臂架的缺陷,研究者对比了双重非线性稳定性计算结果,进而比较了不同缺陷模态下的模型极限载荷。通过这种方法,确定了最不利的缺陷模态,这对于评估臂架结构在非线性条件下的稳定性是极其重要的。
3. 初始几何缺陷的划分:研究中将桁架臂的初始几何缺陷划分成整体缺陷与局部缺陷两种。整体缺陷通常是由制造误差或使用中的变形引起的,而局部缺陷则可能是由材料不均匀性或制造过程中产生的缺陷造成的。
4. 一致缺陷模态法和随机缺陷模态法:这两种方法是当前研究结构初始几何缺陷常用的确定方法。一致缺陷模态法假设结构初始缺陷可以由多阶屈曲模态共同组合而成,每阶模态都有不同的影响系数。随机缺陷模态法则是考虑结构几何缺陷的随机性,其模拟结果依赖于随机选取的缺陷模态。
5. 研究进展:本研究还提及了其他学者在结构几何缺陷模拟方面的一些成果。例如,罗昱提出的改进一致缺陷模态法,蔡健提出的N阶特征缺陷模态法以及张千提出的基于可靠度的随机缺陷模态叠加法等。这些方法在土木工程结构中的应用较多,但对起重机械用桁架结构的缺陷模拟研究较少,因此本研究填补了这一空缺。
6. 优化寻优结果与初始几何缺陷的关系:陈世英发现优化寻优结果与初始几何缺陷有直接关系,这表明在进行结构分析时,考虑初始几何缺陷对于优化设计和结构稳定性评估是必要的。
7. 研究成果的应用:本研究的结论能够为含几何缺陷的桁架臂非线性稳定性计算提供借鉴和参考。这对于起重机的设计和安全评估具有重要意义,有助于提高起重机械的安全性和可靠性。
总结以上内容,可以看出,本研究的核心在于发展一种能够有效模拟含几何缺陷桁架臂结构有限元模型的方法,并通过这些模型对起重机臂架的非线性稳定性进行评估。通过确定最不利的缺陷模态,为工程实践提供了指导和理论支持,确保了起重机臂架结构在实际应用中的安全性和稳定性。