門座式起重機中人字形構件的輕量化研究.pdf

1、人字架是一些機械設備中不可缺少的組成部分之一,作為這些機械設備中的基礎部件,在不降低設備零部件強度的前提下,防止設備發(fā)生危險,減少制造工程中的成本,使得對人字架的研究越來越重要。本文在研究了現(xiàn)代設計理論對人字架進行研究的基礎上,對某起重用人字架進行了較為詳細的研究與分析,建立了人字架設計模型,對人字架進行了三維動態(tài)仿真,并對人字架的尺寸進行了優(yōu)化研究。對優(yōu)化后的人字架結構進行了虛擬裝配研究,得到了較為理想的人字架結構;在此基礎上,對人字

2、架結構進行了有限元分析研究,獲得了相應的應力和變形云圖。
　　本文的研究的主要工作以建立對人字架的結構分析,在滿足強度和穩(wěn)定性的前提下,運用Matlab軟件對其優(yōu)化分析,在人字架受集中力一定的條件下,確定人字架桿件的截面尺寸以及高度,從而得到最小結構尺寸;運用Solidworks軟件對優(yōu)化后的人字架進行三維建模優(yōu)化檢驗以及虛擬裝配分析,得到相應的應力和變形云圖。通過對人字架的優(yōu)化及分析可知,應用Matlab對機械優(yōu)化設計問題進行求

3、解,求解方便,編程簡單,優(yōu)化結果可靠,設計效率高。將Matlab優(yōu)化取得的數(shù)據(jù)通過SolidWorks建立起三維人字架模型,并對人字架進行有限元分析計算,使計算數(shù)據(jù)能三維可視化地顯示出來,便于更好地理解計算結果,而建立的三維模型更加符合工程實際要求,并通過有限元可視化分析進一步驗證由Matlab優(yōu)化出的人字架結構尺寸的最優(yōu)解的正確性和進一步進行結構設計,從而減輕設計機構重量的可行性。本文的研究方法不僅使人字架的結構尺寸得到了優(yōu)化,減少了