塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)用優(yōu)化方法研究.pdf

1、因?yàn)樗C(jī)鋼結(jié)構(gòu)具有模塊化、結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系穩(wěn)定、種類多等特點(diǎn)，尋找一種相對可操作性強(qiáng)、快速并能兼顧整機(jī)穩(wěn)定性的基于有限元方法的實(shí)用的塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法具有重要的實(shí)際意義和理論意義。
　　 本文針對塔式起重機(jī)的優(yōu)化現(xiàn)狀和大型有限元分析軟件ANSYS的OPT優(yōu)化模塊的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，提出了一種新的塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型和優(yōu)化方法，并針對動(dòng)臂塔機(jī)的起重臂開發(fā)了相應(yīng)的優(yōu)化程序，使得動(dòng)臂塔機(jī)的優(yōu)化模型實(shí)現(xiàn)模塊化和參數(shù)化。主要研究內(nèi)容如下：
　

2、　 提出了基于Ansys OPT模塊、結(jié)合有限元方法和整體穩(wěn)定性校核的快速塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。即通過提取有限元分析結(jié)果中的重量與軸向壓力等中間結(jié)果參數(shù)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性校核和單肢穩(wěn)定性校核，并以此作為優(yōu)化的約束條件參與到優(yōu)化過程中。塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化通過OPT模塊實(shí)現(xiàn)。
　　 建立了塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)該優(yōu)化模型的程序結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)變量離散化、有限元分析與穩(wěn)定性校核的結(jié)合和非設(shè)計(jì)變量參數(shù)化等。
　　

3、 以動(dòng)臂塔機(jī)起重臂為載體，分析了動(dòng)臂塔機(jī)起重臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)化中需要校核的工況。設(shè)計(jì)了動(dòng)臂塔機(jī)起重臂優(yōu)化程序流程。
　　 利用APDL語言開發(fā)了實(shí)現(xiàn)本文提出的優(yōu)化方法的動(dòng)臂塔機(jī)起重臂優(yōu)化程序。程序中通過非設(shè)計(jì)變量的參數(shù)化，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)臂塔機(jī)起重臂快速優(yōu)化；通過設(shè)計(jì)變量的離散化，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化結(jié)果(型材型號)的直接讀取。
　　 利用開發(fā)的動(dòng)臂塔機(jī)起重臂優(yōu)化程序，對一臺(tái)動(dòng)臂塔機(jī)的起重臂進(jìn)行了優(yōu)化，通過實(shí)例驗(yàn)證了本文論述的優(yōu)化方法的有