曹旭阳，董 想，顾振华

(大连理工大学机械工程学院，辽宁 大连 116024)

1 引言

伸缩臂是一种被广泛使用的起重机臂架形式，具有较为显著的优点，主要体现在当作业幅度相对较小时能够获得更高的起重能力，而在相同的起重性能的条件下又能实现更大的作业范围和高度。随着整体起重能力的不断升级，伸缩臂为满足高承载、大作业高度和轻量化等要求，逐渐朝着大长细比结构发展。

伸缩臂变形的位移，或称屈曲，是其力学性能的重要考量因素。大长细比的结构使得其位移分析呈现显著的非线性特征[1]，这极大地增加了伸缩臂分析和设计工作的难度。有限单元法是一种有效的力学问题的数值计算方法，应用有限单元法进行伸缩臂的位移分析[2-6]有助于解决复杂的臂架受力问题。近年来，众多学者的相关研究使得伸缩臂的屈曲位移分析方法日益成熟。文献[7]以非线性屈曲分析的弧长法来研究伸缩起重臂在实际工况下的非线性局部屈曲问题，并对ANSYS软件进行重新开发，得到了悬臂非线性局部屈曲的临界应力解。文献[8]使用Riks方法进行非线性屈曲分析，采用扰动有限元模型来研究由复合制造过程产生的实腹结构稳定性行为的影响。文献[9]引入边界条件和变形协调方程，通过建立不稳定临界状态下悬臂和支柱的弯扭变形微分方程，得到平面外屈曲特征方程的解析表达式。文献[10]建立了横力作业下伸缩起重臂模型的挠度微分方程，在适当的边界条件下，给出了屈曲特征方程的递推公式。……