特大型龍門吊主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、特大型龍門起重機(jī)作為大件物料搬運(yùn)機(jī)械,廣泛地應(yīng)用在造船等重工行業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,使得它在社會(huì)生產(chǎn)和生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大。特大型起重機(jī)主梁在起重機(jī)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造中,占居最為重要的地位。傳統(tǒng)依靠經(jīng)驗(yàn)與吊機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出來的吊機(jī)主梁,有些結(jié)構(gòu)不是很合理,其應(yīng)力富余量非常大,直接導(dǎo)致吊機(jī)自重與吊重之間的比值比較大。采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法和科學(xué)的分析方法對(duì)起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化分析尤為重要。
　　本文的研究課題就是

2、在這樣的背景下產(chǎn)生的企業(yè)合作項(xiàng)目,主要研究主梁截面的優(yōu)化,以達(dá)到減輕主梁自重的目標(biāo)。
　　本文按照客戶需求的技術(shù)參數(shù)指標(biāo),完成船用特大型龍門吊的結(jié)構(gòu)選型和基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)計(jì)與選定。先采用拓?fù)鋬?yōu)化(topologyoptimization)設(shè)計(jì)方法,根據(jù)約束、載荷及優(yōu)化目標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)材料的最佳分配方案進(jìn)行分析。在給定材質(zhì)和設(shè)計(jì)域內(nèi),通過優(yōu)化設(shè)計(jì)得到滿足約束條件,結(jié)構(gòu)分布最優(yōu)的布局形式;建立以質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo),強(qiáng)度、剛度等為約束條件數(shù)學(xué)模型,用M

3、ATLAB中遺傳算法工具箱對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對(duì)龍門吊進(jìn)行尺寸參數(shù)優(yōu)化,降低龍門吊整體質(zhì)量;以優(yōu)化后的參數(shù)作為基礎(chǔ),用先進(jìn)的參數(shù)化概念建模方法完成龍門吊主梁的三維模型建立,并利用ANSYSWorkbench14.0.1對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算;將優(yōu)化后的龍門吊剛度、強(qiáng)度、等技術(shù)指標(biāo)的理論計(jì)算結(jié)果與有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證優(yōu)化方法的正確性。并將優(yōu)化后前后兩種模型進(jìn)行對(duì)比,得出優(yōu)化結(jié)論。對(duì)企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造特大型龍門吊機(jī)具有很重要的現(xiàn)