[发明专利]一种鼠笼式弹性支承刚度及应力分析方法

权利要求书

1.一种鼠笼式弹性支承刚度及应力分析方法，其特征在于，所述方法应用于鼠笼式弹性支承结构，所述鼠笼式弹性支承结构包括环形结构的鼠笼圆环和笼条悬臂端，所述鼠笼圆环是鼠笼式弹性支承中用于安装轴承的非固定端，所述笼条悬臂端是笼条上用于连接鼠笼圆环的活动端，方法包括：

根据鼠笼式弹性支承结构特点，计算在所述鼠笼圆环产生预设位移δ_ring＝[x y z θ_xθ_y θ_z]^T时，第j根笼条对应的笼条悬臂端位移δ_sj，1≤j≤Z，所述Z为笼条个数；

根据弹性变形理论，采用梁单元离散每根笼条，将第j根笼条划分成N个梁单元，第j根笼条共N+1个节点，计算第j根笼条应变矩阵B、应力矩阵κ、以及第j根笼条刚度矩阵K_j；

根据笼条应变矩阵B、应力矩阵κ以及单根笼条刚度矩阵K_j，计算第j根笼条在一端固定，另一悬臂端发生笼条悬臂端位移δ_sj时，第j根笼条的第i个梁单元应力σ_ji及应变ε_ji，1≤i≤N，以及第j根笼条悬臂端对鼠笼圆环的作用力f_sj；

根据第j根笼条悬臂端对鼠笼圆环的作用力f_sj，计算所有笼条悬臂端对鼠笼圆环的作用力合力，计算鼠笼式弹性支承在预设位移δ_ring条件下的刚度矩阵K_s。

2.根据权利要求1所述的鼠笼式弹性支承刚度及应力分析方法，其特征在于，所述根据鼠笼式弹性支承结构的特点，计算在所述鼠笼圆环产生预设位移δ_ring时，位置角θ_j处的第j个笼条对应的笼条悬臂端位移δ_sj，具体包括：

以未发生位移的鼠笼圆环中心为原点建立惯性坐标系O₁X₁Y₁Z₁；

以发生位移的鼠笼圆环中心为原点建立鼠笼圆环定体坐标系O₂X₂Y₂Z₂；

以笼条悬臂端中心为原点建立笼条方位坐标系O_rjX_aY_aZ_a，所述笼条方位坐标系的Y_a通过并垂直惯性系的X₁轴，方位坐标系的X_a与惯性系X₁轴平行，方位系的Z_a方向采用右手法则确定；

根据第j根笼条处方位坐标系与惯性坐标系的空间位置关系，确定惯性坐标系到第j根笼条方位坐标系的转换矩阵T_ia，且计算鼠笼圆环发生预设位移δ_ring后，惯性系中心到第j根笼条悬臂端中心位置向量O₁O′_rj＝O₁O₂+T_iaO₂O′_rj，其中，O₁O₂为惯性系中心到发生预设位移δ_ring的鼠笼圆环中心的向量，O₂O′_rj为发生预设位移δ_ring的鼠笼圆环中心到第j根笼条方位坐标系中心的向量；

根据第j根笼条悬臂端中心位置向量O₁O′_rj，计算第j根笼条对应的笼条悬臂端位移δ_sj＝O₁O′_rj-O₂O′_rj。