悬挂管柱正弦向螺旋屈曲转变时的临界载荷研究

摘要：

悬挂管柱正弦向螺旋屈曲转变时的屈曲构型发生跳跃性变化,管柱与井筒存在接触和脱离等非线性力学问题.基于慢动力法,将悬挂管柱静力屈曲问题转换成动力学问题,建立了悬挂管柱上端受拉、下端受压的后屈曲分析有限元模型.研究表明,通过虚拟较大的阻尼比,能够有效地抑制管柱振动,可以计算出稳定的正弦屈曲和螺旋屈曲构型.当无量纲长度取8时,正弦向螺旋屈曲转变的无量纲临界载荷为4.11,螺旋屈曲构型中存在两个接触点,两接触点之间的螺旋角为77.9°,下接触点距井底的无量纲长度为1.30.摒弃了管柱屈曲挠曲线假设,得出了悬挂管柱螺旋屈曲的最小临界载荷,对扶正器安放位置设计具有实际意义.

关键词：悬挂管柱、螺旋屈曲、临界载荷、慢动力法

所属期刊栏目：38

分类号：TH21(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金11502051,51607035;高等学校博士学科点专项科研基金20132322110003;中国博士后科学基金2018M641804,黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才UNPYSCT-2018046;黑龙江省博士后科研启动金LBH-Q18029

在线出版日期：2019-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：105-111