起重機(jī)伸縮臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析.pdf

1、伸縮臂作為伸縮臂式起重機(jī)的主要受力構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)性能的好壞不僅影響起重機(jī)作業(yè)的安全可靠性，還是決定起重機(jī)整機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要因素。因此，快速有效的設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)特性最優(yōu)的伸縮臂既是伸縮臂式起重機(jī)更新?lián)Q代技術(shù)發(fā)展的要求，又是企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地的至勝法寶。
　　 本文通過對伸縮臂結(jié)構(gòu)特性分析，將伸縮臂結(jié)構(gòu)簡化為兩個優(yōu)化模塊：變幅機(jī)構(gòu)三鉸接點(diǎn)位置優(yōu)化和伸縮臂截面幾何尺寸優(yōu)化。通過對伸縮臂變幅機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特性和三鉸接點(diǎn)支撐處危險截面

2、受力分析，建立變幅結(jié)構(gòu)三鉸接點(diǎn)設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型，采用帶約束條件的多目標(biāo)雜交粒子群優(yōu)化算法對其進(jìn)行優(yōu)化求解；按照優(yōu)化的結(jié)果，進(jìn)入由ANSYS程序設(shè)計(jì)語言APDL實(shí)現(xiàn)的伸縮臂架參數(shù)化分析與優(yōu)化模塊，針對不同的截面形式和伸縮臂節(jié)數(shù)形成相應(yīng)的有限元計(jì)算模型。該模塊是以伸縮臂各節(jié)臂的截面幾何尺寸為設(shè)計(jì)變量，伸縮臂整體最大應(yīng)力和最大位移為狀態(tài)變量，伸縮臂整體體積最小為目標(biāo)函數(shù)（伸縮臂制造材料的密度相同，體積函數(shù)與自重函數(shù)成正比），利用ANSYS自