塔機(jī)有限元分析求解器的開(kāi)發(fā)技術(shù).pdf

1、塔式起重機(jī)在使用過(guò)程中，由于其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)其使用過(guò)程中運(yùn)行工況進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)是很有必要的。各種工況下對(duì)塔機(jī)各部位的應(yīng)力應(yīng)變作出準(zhǔn)確的安全響應(yīng)，并及時(shí)采取相應(yīng)措施，這對(duì)保證塔機(jī)運(yùn)行安全、保護(hù)塔機(jī)操作人員生命安全具有十分重要的意義。 近十年來(lái)，國(guó)外塔機(jī)研究人員對(duì)塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)作了大量的研究和技術(shù)改進(jìn)，并且推出了性能優(yōu)越、預(yù)警及時(shí)的塔機(jī)專用PLC控制和全參數(shù)智能控制與故障診斷系統(tǒng)，而我國(guó)在這方面的研發(fā)剛剛起步，由于控制系統(tǒng)可靠性

2、差，導(dǎo)致塔機(jī)在使用過(guò)程中出現(xiàn)頻發(fā)的機(jī)械、電器事故。故開(kāi)發(fā)塔機(jī)同步工況安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)成為塔機(jī)行業(yè)當(dāng)務(wù)之急。 本文基于彈性力學(xué)理論、數(shù)學(xué)求解原理以及有限元桿梁結(jié)構(gòu)原理，分析比較了部分有限元分析軟件求解器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編程特點(diǎn)，結(jié)合塔機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力特性，編制了塔機(jī)有限元分析同步工況靜力求解器程序，適用于塔機(jī)安全控制系統(tǒng)對(duì)塔機(jī)結(jié)構(gòu)線性靜力學(xué)的應(yīng)力計(jì)算分析。 本文開(kāi)發(fā)的塔機(jī)有限元分析同步工況靜力求解器程序主要有以下特點(diǎn)：

3、 1.有限元分析總體剛度矩陣的三角分解A=LU=LDLT是求解正定稀疏線性方程組Ax=f中計(jì)算量最大的部分。本文采用基于修正Cholesky分解的變列高一維存貯方式，在三角分解完成后，引入松弛迭代法對(duì)有限元方程組進(jìn)行迭代求解，通過(guò)設(shè)置容許誤差，保證方程組最終解的精度滿足工程要求。 2.引入了循環(huán)展開(kāi)的概念，采用雙向循環(huán)展開(kāi)技術(shù)，通過(guò)減少存貯過(guò)程中的循環(huán)次數(shù)，減少數(shù)據(jù)交換次數(shù)和對(duì)存貯空間的占用次數(shù)，降低了存貯復(fù)雜性，提高了浮點(diǎn)的運(yùn)