履带起重机主臂侧向稳定性分析

风电、核电技术的发展，使履带起重机在大型工程建设中的作用越来越突出。因履带起重机采用桁架臂结构，具有自重轻、迎风面积小和抗弯性能强等优点，故得到了广泛的应用。 

随着制造技术的提高，以及高强度和高韧性如何保证臂架结构在工作过程中的侧向稳定性，是臂架设计过程中的关键，研究起重机臂架侧向稳定性对提 高起重机设计质量至关重要。材料的引进，起重机桁架臂柔性和高耸性的特点，臂架制造得越来越细长，使其起重能力和工作空间得到了较大的提升。对长细比桁架臂而言，履带起重机臂架与钢丝绳构成的平面属于弹性支承悬臂梁结构。

结构稳定性是指结构在载荷的作用下保持其原有平衡状态的能力。在外界载荷的作用下，结构能够维持平衡状态，所施加的载荷增加到一定数值时 , 结构的应变和应力由于外 界微小的扰动而不成比例的变化，内部阻力突然崩溃以致结 构完全失去抵抗, 从平衡稳定状态转变为不平衡状态 , 结构因此失去稳定性, 或称为屈曲。失稳对应的载荷又称为屈曲 临界载荷或失稳载荷。

工程中有一类结构在施加载荷后会有相对明显的变形，如履带起重机纤细的桁架臂结构，横截面积较小、弹性较大，存在严重刚度不足的问题，负载质量后可能出现较大的初始 挠度变形，在受到轴向荷载和水平荷载时 , 容易出现“软化” 现象。因此，不能忽视几何非线性效应对臂架结构应力和变 形的影响。

在研究几何非线性问题时，结构会产生大位移、大转度 或大应变，因此需要考虑平衡方程和几何运动方程。几何方程中还需要考虑单元大小和形状的变化。对于柔性臂结构， 也存在大变形、小应变。应变虽小，但结构受力后会产生较 大的位移，大变形对平衡状态影响较大。

在工程实际中，侧向载荷的大小与地面倾斜、风速和实际操作有很大关系，因此在分析履带起重机主臂的侧向稳定性时， 可对加载不同的侧向载荷以及不加侧向载荷时进行对比。

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