考虑截面形变的伸缩臂臂架动力学特性研究

作者：谢瑶1，张磊1*，唐亚鸣1，丁根宏2 日期：2021-03-22/span> 浏览：1893 查看PDF文档

考虑截面形变的伸缩臂臂架动力学特性研究*
谢瑶1，张磊1*，唐亚鸣1，丁根宏2
（1.河海大学 机电工程学院，江苏 常州 213022；2.河海大学 理学院，江苏 南京 210098）

摘要:针对伸缩臂臂架动力学模型过程繁琐、求解复杂和精度不高等问题，通过引入用于表示截面翘曲和畸变的高阶特征形变，提出了一种考虑截面变形模式的伸缩臂臂架动力学模型及其求解方法。首先，依据哈密顿原理和有限单元法，完成了对臂节模型的建模和求解；然后，分析了臂架连接处的截面位移连续性条件，在两节臂架于连接处位移场差值最小条件下，建立了臂架的位移场转换矩阵，构建了伸缩臂的动力学模型；最后，将模型计算出的臂架固有频率与ANSYS分析结果进行了对比分析，对不同几何参数、不同边界条件的臂架进行了数值计算。研究结果表明：模型计算结果与ANSYS分析结果吻合良好，误差在1.2%内；当模态阶数大于2时，不能忽略高阶特征形变对于臂架模态的影响，由此造成的误差最高可达10%。
关键词:高阶特征形变；薄壁结构；伸缩臂；动力学特性；有限元分析
中图分类号:TH213.1；TH113.1      文献标识码:A      文章编号:1001-4551(2021)01-0049-07

本文引用格式:
谢瑶，张磊，唐亚鸣,等.考虑截面形变的伸缩臂臂架动力学特性研究［J］.机电工程,2021,38(1):49-54,68.
XIE Yao, ZHANG Lei, TANG Ya-ming, et al. Dynamic characteristics of the telescopic boom considering the section deformation［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(1):49-54,68.《机电工程》杂志:http://www.meem.com.cn