[發(fā)明專利]一種多承載索貨運索道耦合動力計算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910022138.4
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109726500A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 秦劍;江明;萬建成;喬良;劉晨
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)四川省電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，所述方法包括：

基于所述貨運索道設定計算參數(shù)；

根據(jù)所述計算參數(shù)，計算當前時間步承載索/牽引索的節(jié)點所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動合力矩；

基于所述計算參數(shù)及當前時間步承載索/牽引索的節(jié)點所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動合力矩，按照預先設置的時間增量步長增加時間步，計算承載索/牽引索節(jié)點的所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動合力矩，直至預設時間段結(jié)束。

2.如權利要求1所述的多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，所述基于所述計算參數(shù)及當前時間步承載索/牽引索的節(jié)點所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動合力矩，按照預先設置的時間增量步長增加時間步，計算各時間步承載索/牽引索節(jié)點所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動合力矩，包括：

采用中心差分法，在當前時間步將所述計算參數(shù)和所受作用合力帶入到預先建立的節(jié)點運動方程中，計算下一時間步承載索的節(jié)點位置向量，依據(jù)所述位置向量計算承載索節(jié)點所受作用合力；增加時間步，依次計算各時間步承載索節(jié)點位置向量和所受作用合力；

采用中心差分法，在當前時間步將所述計算參數(shù)和所受作用合力帶入到所述節(jié)點運動方程中，計算下一時間步牽引索的節(jié)點位置向量，依據(jù)所述位置向量計算牽引索節(jié)點所受作用合力；增加時間步，依次計算各時間步牽引索節(jié)點位置向量和所受作用合力；

采用中心差分法，在當前時間步將所述計算參數(shù)和所受合力矩帶入到預先建立載荷轉(zhuǎn)動方程中，計算下一時間步載荷的偏轉(zhuǎn)角，依據(jù)所述偏轉(zhuǎn)角計算同一時間步載荷所受的合力矩；增加時間步，依次計算各時間步載荷所受的合力矩。

3.如權利要求2所述的多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，所述計算參數(shù)包括：索道跨距、索道高差；

承載索彈性模量、承載索截面積、單元性質(zhì)和節(jié)點質(zhì)量、承載索節(jié)點初始位置向量；

牽引索彈性模量、牽引索截面積、單元性質(zhì)和節(jié)點質(zhì)量、牽引索節(jié)點初始位置向量；

載荷質(zhì)量、載荷數(shù)量、載荷初始位置和初始偏轉(zhuǎn)角。

4.如權利要求2所述的多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，所述預先建立的節(jié)點運動方程如下式所示：

式中，m：節(jié)點的質(zhì)量；第n個時間步節(jié)點的加速度；第n個時間步節(jié)點的速度；Fⁿ：承載索/牽引索的節(jié)點在第n個時間步的節(jié)點作用合力；ζ：阻尼因子。

5.如權利要求2所述的多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，預先建立的載荷轉(zhuǎn)動方程如下式所示：

式中，I_c：載荷的轉(zhuǎn)動慣量；第n個時間步載荷的偏轉(zhuǎn)角加速度；Wⁿ：第n個時間步載荷受到的合力矩；第n個時間步載荷偏轉(zhuǎn)角速度；ζ：阻尼因子。

6.如權利要求2所述的多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，所述節(jié)點為承載索節(jié)點時，在第n個時間步的承載索節(jié)點作用合力按下式進行計算：

式中，節(jié)點為承載索節(jié)點時，在第n個時間步的承載索節(jié)點作用合力；第r根承載索上承載索節(jié)點i受到的外部力；第r根承載索上承載索單元對承載索節(jié)點i的作用力；r：承載索的根數(shù)。

7.如權利要求6所述的多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，所述第r根承載索上承載索節(jié)點i受到的外部力按下式進行計算：

式中，承載索節(jié)點i的質(zhì)量；G：重力加速度向量。

8.如權利要求6所述的多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其特征在于，所述承載索單元包括常規(guī)承載索單元和滑移承載索單元；

所述常規(guī)承載索單元是單元內(nèi)不存在載荷或支架接觸點的承載索單元；所述滑移承載索單元是單元內(nèi)存在載荷或支架接觸點承載索單元。