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第】卷第期西南工学院学报..
年月
汽车起重机箱形吊臂折臂的模糊分析方法’
黄洪钟
一;·
西南主通大学成都
摘要
小
建立了汽车起重机起吊系统在冲击载荷作用下进行塑性动力学分析的力学模
,提出了模糟『允许塑性位移等概
念,探讨吊臂折臂的模糊分析方法。
关键词:圭兰童垫堑丝竺幺茎塑窆堑
中图法分类号:· 所臂
前言
汽车起重机吊臂的折臂现象是指吊臂的某局部出现明显的塑性变形。这种塑性变形将
使起重机的正常工作受到影响。吊臂的折臂现象常发生在起升过程中起升速度突然变化的
时候,例如起升时突然加速或下降时突然停止等,此时起吊系统可看成受冲击载荷的作用。

力学响应,建立较合理的折臂分析方法是必要的为此,本文应用塑性动力学分析方法,研究
了用起吊系统受冲击载荷作用时的塑性位移来建立折臂允许条件的方法。实际上,当起吊系
统的塑性位移不很大时,即某局部的塑性变形不很明显并不影响其正常工作,这也就是说,
起吊系统受冲击载荷作用所产生的塑性位移可有一个允许范围。而对这个允许塑性位移
做这样的规定似乎更合理些,即正常工作的允许塑性位移、基本正常工作的允许塑性位移、
可修复的允许塑性位移等有鉴于此,本文把允许塑性位移作为一个模糊量来考虑,用模糊
子集的概念对允许塑性位移进行描述,并用模糊允许塑性位移来建立折臂的模糊允许条件,
便更合理地反映折臂程度对起吊系统正常工作的影响。’
起吊系统的塑性位移分析
. 力学模型
汽车起重机起吊系统简图如图所示。分析系统受冲击载荷的动力响应时,若忽略

起吊系统各部分的重量,则可将其简化成如图所示的具有一个自由度的弹塑性弹簧一
质量系统,即把整个起吊系统等效成一个弹塑性弹簧。设为系统的抗力在弹性阶段称为
收稿日期:
国泉自然科学基金、四川省应用基础研究基金资助项目
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第期黄洪钟:汽车起重机箱形吊臂折臂的模糊分析方法
恢复力,它与系统的位移之间的关系如图所示。其中为初始弹性阶段; 为塑性
变形发展阶段加载过程; 为相继弹性阶段卸载过程; 为系统的初始弹性常数;
为系统的流动极限载荷,它是吊臂某局部开始出现塑性变形时的载荷;为系统受冲缶载
荷作用所产生的最大位移; 为系统的塑性位移或残余位移。
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图起重机起吊系统及其计算简图图载荷一位秽关系曲线

. 系统的塑性位移
分析吊臂在冲击载荷下的折臂现象,我们所关心的阿题是起吊系统在冲击载荷作用下
的塑性位移,它可通过研究系统的动力响应规律来求得,也可利用能量法直接给出。利
用能量法则要分析冲击开始和冲击结束时整个系统的能量。对于起吊系统,冲击开始时整个
系统的能量为
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式中,第一项为初始的动能,其中为初始速度,设中击开始前为弹性系统;第二项为起吊
物相对它最低位移的位能;第三项为系统冲击前的变形能。冲击结束时,动能和位能都为零,
只有系统的变形能
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其中,为系统的弹性变形能;为系统的塑