塔式起重机刚柔耦合多体系统建模与降阶方法
Multibody System Dynamic Modeling and Order Reduction of Tower Crane作者机构：河海大学机电工程学院常州213200 西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室西安710055 西安建筑科技大学机电工程学院西安710055
出 版 物：《动力学与控制学报》 (Journal of Dynamics and Control)
年 卷 期：2024年第22卷第8期
页 面：58-65页
学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）]
基 金：国家自然科学基金资助项目(12272123,12302047) 西部绿色建筑国家重点实验室开放研究基金(LSKF202327) 西部绿色建筑国家重点实验室自主研究课题(LSZZ202209)
主 题：塔式起重机 钢丝绳 绝对节点坐标法 模型降阶 多体系统动力学
摘 要：为建立准确的塔式起重机多体系统动力学模型,采用绝对节点坐标缆索单元描述起升机构钢丝绳大变形、大位移动力学行为.针对绝对节点坐标法质量阵定常而切线刚度阵时变的特点,将钢丝绳的运动过程划分为若干子区间,在每个子区间内部对动力学方程采用基于一阶泰勒展开的线性化处理,从而使得基于模态截断的降阶方法得以应用.通过运动学约束将塔机钢结构振动方程与钢丝绳大变形动力学方程整合得到整机系统多体动力学方程.给出了约束方程的线性化处理方法以及主坐标描述的系统动力学方程格式.数值算例结果表明本文提出的塔机多体系统动力学建模与降阶方法可以在保证精度的条件下有效地降低系统规模,提高仿真分析效率.
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