[發明專利]一種多承載索貨運索道耦合動力計算方法及系統

在審

• 申請號: 201910022138.4
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109726500A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（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;國家電網有限公司;國網四川省電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種多承載索貨運索道耦合動力計算方法，包括：基于所述貨運索道設定計算參數；基于所述計算參數及當前時間步承載索/牽引索的節點所受作用合力以及載荷所受轉動合力矩，按照設置的時間增量步長增加時間步，求解所述節點運動方程和載荷轉動方程，計算承載索/牽引索節點的所受作用合力以及載荷所受轉動合力矩，直至預設時間段結束。本發明提供的技術方案能夠準確、高效地獲得貨運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角度，為貨運索道的設計及選型提供更加準確的計算依據。

技術領域

本發明涉及多承載索貨運索道結構設計中的數值計算方法，具體涉及一種多承載索貨運索道耦合動力計算方法及系統。

背景技術

輸電線路貨運索道具有適用性強、受天氣及外部環境影響小等優點，有效解決鐵塔塔材、導線等物料的山地運輸問題，同時大大減少青賠、筑路費用，因此在山區復雜地形工程施工中得到廣泛的應用。

貨運索道是以鋼絲繩承重和通過鋼絲繩傳動為主體的機械化、半機械化搬運通道，這種機械化搬運通道，主要依靠索道各工作索相關關聯配置而成的各種工作結構，實現承重、起重、輸送和卸重等工序。

多承載索貨運索道由工作索，包括承載索和牽引索、支架、載荷、牽引機等構成。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，可由牽引機帶動循環運行。

在索道運行時，布置在起始側的牽引機卷筒滾動，拉動牽引索，使載荷移動。牽引索從牽引機出發，串聯各個載荷，通過支架上的滾輪運行到索道終點。

現有多承載索貨運索道的計算方法中，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系導致計算不精確。現有有限元計算方法為滿足計算精度，需要劃分較多的單元，導致計算效率較低。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的多承載索索道中承載索/牽引索和載荷受力計算不精確和計算效率低的問題。本發明提供一種多承載索貨運索道耦合動力計算方法及系統，能夠準確、高效地獲得貨運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角度，為貨運索道的設計及選型提供更加準確的計算依據。

本發明提供的技術方案是：

一種多承載索貨運索道耦合動力計算方法，其改進之處在于，所述方法包括：

基于所述貨運索道設定計算參數；

根據所述計算參數，計算當前時間步承載索/牽引索的節點所受作用合力以及載荷所受轉動合力矩；

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

優選地，所述基于所述計算參數及當前時間步承載索/牽引索的節點所受作用合力以及載荷所受轉動合力矩，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/牽引索節點所受作用合力以及載荷所受轉動合力矩，包括：

采用中心差分法，在當前時間步將所述計算參數和所受作用合力帶入到預先建立的節點運動方程中，計算下一時間步承載索的節點位置向量，依據所述位置向量計算承載索節點所受作用合力；增加時間步，依次計算各時間步承載索節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和所受作用合力帶入到所述節點運動方程中，計算下一時間步牽引索的節點位置向量，依據所述位置向量計算牽引索節點所受作用合力；增加時間步，依次計算各時間步牽引索節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和所受合力矩帶入到所述載荷轉動方程中，計算下一時間步載荷的偏轉角，依據所述偏轉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的合力矩。