摘 要：为防止多级液压缸在受压工作中出现失稳破坏，基于工程作业安全的重要性，建立多级液压缸有限元压缩杆简化模型，并通过有限元分析软件ABAQUS从等截面对压杆模型进行非线性屈曲分析。

关键词：压缩杆;非线性;屈曲分析

0 引 言

大型起竖设备，在起竖过程中，液压缸作为支撑部件，将负载从水平位置起升至一定角度的过程里，始终会受到负载的轴向压力。实际工程中多级液压缸完全伸出时，其在距离长、受压大且在轴向力作用下易出现弯曲或失稳，从而出现重大的工程安全问题，因此其稳定性的研究具有重要的工程实际意义。

1 液压缸有限元模型的建立

为确定多级液压缸最大临界载荷的范围，防止液压缸结构失稳，引起工程安全事故。本文以对四级液压缸的实际测量值为参照对液压缸进行参数化建模。

考虑到液压缸在起竖过程中伸出行为缓慢，而且过程中一直承受沿着轴线方向上的轴向力，因此压杆的边界条件设置为底端采用固定约束，顶端施加轴向载荷，其载荷根据液压缸工作阻力大小而依据实际加载。根据实际液压缸长度，设定各级液压缸长度为1.5m，从而通过改变液压缸截面半径来研究临界载荷的大小。定义的液压缸的材料属性为弹性模量为E=210GPa，泊松比μ=0.3，屈服应力σ=355Mpa。有限元的单元模型采用B32梁单元，其属性为三结点二次空间梁单元。

2 等截面非线性屈曲分析

线性屈曲分析得到临界载荷的方法便捷，但是结构中若存在初始缺陷或其它非线性会导致结果存在大的误差，使得临界载荷得到的结果偏大。……