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Indexed by: Journal Article

Date of Publication: 2014-01-01

Journal: 力学学报

Included Journals: CSCD、ISTIC、PKU、EI、Scopus

Volume: 46

Issue: 2

Page Number: 273-283

ISSN: 0459-1879

Key Words: 细长杆系结构; 子结构凝聚; 刚体铰接; 几何非线性; 共旋坐标法; 履带式起重机

Abstract: 将细长杆系结构按长度方向划分为多个子结构,由于在子结构坐标系下的节点位移均是小位移,可以将子结构内部自由度凝聚到边界.
   考虑到子结构端面在变形过程中保持为刚性截面,将端面节点自由度进一步凝聚到端面形心点,这样每一个子结构就减缩成形式上只有两个节点的广义梁单元,大大
   减缩了自由度.
   大位移大转动是细长杆系结构产生几何非线性效应的一个重要原因,基于共旋坐标法,建立了随单元一起运动的随动坐标系,推导了子结构单元的节点力平衡方程及
   其切线刚度阵. 同时,考虑到工程机械中细长杆系结构含有相互铰接的刚体加强块,给出了非独立自由度节点力转换到独立参数下的广义节点力及其导数.
   最后,通过履带式起重机的副臂工况算例,给出了其在不同载荷下的臂架结构位移,验证了方法的正确性.