[發(fā)明專利]一種多承載索貨運(yùn)索道耦合動(dòng)力計(jì)算方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910022138.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN109726500A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦劍;江明;萬建成;喬良;劉晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)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(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種多承載索貨運(yùn)索道耦合動(dòng)力計(jì)算方法，包括：基于所述貨運(yùn)索道設(shè)定計(jì)算參數(shù)；基于所述計(jì)算參數(shù)及當(dāng)前時(shí)間步承載索/牽引索的節(jié)點(diǎn)所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩，按照設(shè)置的時(shí)間增量步長增加時(shí)間步，求解所述節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程和載荷轉(zhuǎn)動(dòng)方程，計(jì)算承載索/牽引索節(jié)點(diǎn)的所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩，直至預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠準(zhǔn)確、高效地獲得貨運(yùn)索道承載索與牽引索在工作過程中受力的變化和載荷的偏轉(zhuǎn)角度，為貨運(yùn)索道的設(shè)計(jì)及選型提供更加準(zhǔn)確的計(jì)算依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多承載索貨運(yùn)索道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的數(shù)值計(jì)算方法，具體涉及一種多承載索貨運(yùn)索道耦合動(dòng)力計(jì)算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

輸電線路貨運(yùn)索道具有適用性強(qiáng)、受天氣及外部環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，有效解決鐵塔塔材、導(dǎo)線等物料的山地運(yùn)輸問題，同時(shí)大大減少青賠、筑路費(fèi)用，因此在山區(qū)復(fù)雜地形工程施工中得到廣泛的應(yīng)用。

貨運(yùn)索道是以鋼絲繩承重和通過鋼絲繩傳動(dòng)為主體的機(jī)械化、半機(jī)械化搬運(yùn)通道，這種機(jī)械化搬運(yùn)通道，主要依靠索道各工作索相關(guān)關(guān)聯(lián)配置而成的各種工作結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)承重、起重、輸送和卸重等工序。

多承載索貨運(yùn)索道由工作索，包括承載索和牽引索、支架、載荷、牽引機(jī)等構(gòu)成。承載索為并排的多根鋼絲繩組成；牽引索位于承載索下方，為閉合繩索，可由牽引機(jī)帶動(dòng)循環(huán)運(yùn)行。

在索道運(yùn)行時(shí)，布置在起始側(cè)的牽引機(jī)卷筒滾動(dòng)，拉動(dòng)牽引索，使載荷移動(dòng)。牽引索從牽引機(jī)出發(fā)，串聯(lián)各個(gè)載荷，通過支架上的滾輪運(yùn)行到索道終點(diǎn)。

現(xiàn)有多承載索貨運(yùn)索道的計(jì)算方法中，采用的是以單根承載索的承載能力乘以承載索數(shù)量得到總承載能力，無法分析多承載索索道承載索間的作用關(guān)系導(dǎo)致計(jì)算不精確。現(xiàn)有有限元計(jì)算方法為滿足計(jì)算精度，需要?jiǎng)澐州^多的單元，導(dǎo)致計(jì)算效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的多承載索索道中承載索/牽引索和載荷受力計(jì)算不精確和計(jì)算效率低的問題。本發(fā)明提供一種多承載索貨運(yùn)索道耦合動(dòng)力計(jì)算方法及系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確、高效地獲得貨運(yùn)索道承載索與牽引索在工作過程中受力的變化和載荷的偏轉(zhuǎn)角度，為貨運(yùn)索道的設(shè)計(jì)及選型提供更加準(zhǔn)確的計(jì)算依據(jù)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種多承載索貨運(yùn)索道耦合動(dòng)力計(jì)算方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括：

基于所述貨運(yùn)索道設(shè)定計(jì)算參數(shù)；

根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，計(jì)算當(dāng)前時(shí)間步承載索/牽引索的節(jié)點(diǎn)所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩；

基于所述計(jì)算參數(shù)及當(dāng)前時(shí)間步承載索/牽引索的節(jié)點(diǎn)所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩，按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間增量步長增加時(shí)間步，計(jì)算承載索/牽引索節(jié)點(diǎn)的所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩，直至預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束。

優(yōu)選地，所述基于所述計(jì)算參數(shù)及當(dāng)前時(shí)間步承載索/牽引索的節(jié)點(diǎn)所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩，按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間增量步長增加時(shí)間步，計(jì)算各時(shí)間步承載索/牽引索節(jié)點(diǎn)所受作用合力以及載荷所受轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩，包括：

采用中心差分法，在當(dāng)前時(shí)間步將所述計(jì)算參數(shù)和所受作用合力帶入到預(yù)先建立的節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程中，計(jì)算下一時(shí)間步承載索的節(jié)點(diǎn)位置向量，依據(jù)所述位置向量計(jì)算承載索節(jié)點(diǎn)所受作用合力；增加時(shí)間步，依次計(jì)算各時(shí)間步承載索節(jié)點(diǎn)位置向量和所受作用合力；

采用中心差分法，在當(dāng)前時(shí)間步將所述計(jì)算參數(shù)和所受作用合力帶入到所述節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程中，計(jì)算下一時(shí)間步牽引索的節(jié)點(diǎn)位置向量，依據(jù)所述位置向量計(jì)算牽引索節(jié)點(diǎn)所受作用合力；增加時(shí)間步，依次計(jì)算各時(shí)間步牽引索節(jié)點(diǎn)位置向量和所受作用合力；

采用中心差分法，在當(dāng)前時(shí)間步將所述計(jì)算參數(shù)和所受合力矩帶入到所述載荷轉(zhuǎn)動(dòng)方程中，計(jì)算下一時(shí)間步載荷的偏轉(zhuǎn)角，依據(jù)所述偏轉(zhuǎn)角計(jì)算同一時(shí)間步載荷所受的合力矩；增加時(shí)間步，依次計(jì)算各時(shí)間步載荷的合力矩。