發(fā)布時(shí)間：2020-06-04 02:53

【摘要】： 目前,國(guó)內(nèi)平頭塔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多以傳統(tǒng)類(lèi)比方法和靜態(tài)性能計(jì)算為主,導(dǎo)致一些平頭塔機(jī)存在著結(jié)構(gòu)自重大,構(gòu)造不合理,動(dòng)態(tài)性能差等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,本文以某型平頭塔機(jī)為對(duì)象,將現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)方法引入平頭塔機(jī)起重臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性約束的條件下,以期達(dá)到起重臂動(dòng)態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)重量輕的目的。 根據(jù)《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)平頭塔機(jī)的載荷及約束進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,運(yùn)用大型有限元通用程序ANSYS建立起重臂結(jié)構(gòu)的參數(shù)化有限元模型,并對(duì)起重臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元結(jié)構(gòu)分析、模態(tài)分析,從而求得起重臂結(jié)構(gòu)在各工況作用下的靜力響應(yīng)情況及起重臂結(jié)構(gòu)的各階固有頻率。對(duì)起重臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了諧響應(yīng)分析,以求出起重臂結(jié)構(gòu)對(duì)各階振動(dòng)頻率的響應(yīng)狀況,確定對(duì)起重臂動(dòng)態(tài)性能影響最大的是結(jié)構(gòu)第二階固有頻率。根據(jù)分析結(jié)果,將起重臂結(jié)構(gòu)重量最輕、第二階固有頻率最大作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo),建立起重臂結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。 鑒于起重臂結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題設(shè)計(jì)變量多,且多為離散值,運(yùn)用傳統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化方法求解難度較大,本文采用非劣排序NSGA-Ⅱ多目標(biāo)遺傳算法求解,并利用iSIGHT多學(xué)科優(yōu)化平臺(tái),將ANSYS有限元分析與NSGA-Ⅱ算法集成,使優(yōu)化過(guò)程得以自動(dòng)完成,最終得出Pareto最優(yōu)解集,經(jīng)權(quán)衡兩優(yōu)化目標(biāo),從最優(yōu)解集中選取了具有較好綜合性能的妥協(xié)解作為最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。經(jīng)驗(yàn)證分析,所取方案達(dá)到了預(yù)期的優(yōu)化效果。
【圖文】：

式任務(wù);實(shí)行并行處理;檢測(cè)點(diǎn)基礎(chǔ)上的重新運(yùn)行以及單步運(yùn)行。2.過(guò)程集成:過(guò)程集成可以快速禍合各種不同學(xué)科的應(yīng)用軟件以及不同編程語(yǔ)言和格式的仿真代碼(iSIGHT所能集成的應(yīng)用軟件如圖2一3所示)。該界面中可以完成數(shù)據(jù)流和控制流的定義或者編輯，整個(gè)過(guò)程都是可視化的，并且提供過(guò)程的可視化視圖;方便導(dǎo)航和操作。isIGHT中任務(wù)的結(jié)構(gòu)化、分級(jí)任務(wù)描述手段既可以保證每個(gè)任務(wù)有獨(dú)立的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)策略，也使它具有了非常強(qiáng)大的支持各種多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的能力。3.參數(shù):islGHT的參數(shù)界面提供了類(lèi)似于電子表格形式的操作風(fēng)格。在這樣的操作界面中，用戶(hù)可以很容易地定義設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)變量、約束和各個(gè)變量的初始值。設(shè)計(jì)變量與前面定義的設(shè)計(jì)變量的意義是相同的，都是為了滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)和約束可以改變的輸入?yún)��?shù)。設(shè)計(jì)目標(biāo)是根據(jù)輸入、輸出和用戶(hù)設(shè)計(jì)意圖下指定的最大或者最小的期望情況，約束表達(dá)參數(shù)則必須位于的值域或者區(qū)間。【巫亙到唾圈匝巫畫(huà)夔不巫巫亞]l翅畫(huà)醚聲聲挑二珍珍.}溢扁康織 {{{{{卜一林系縱卜葉蜘磁 ---巨叢絲{唾全到漁魚(yú)賡園~匕巫二創(chuàng)r些塹到巨魚(yú)絲塞到今M�！甴w。比S獷MorP卜er令3OFY令O醉一Stru以.PmM村打口nl口今Ma幼。b令今M召thC之d令今S·PLUS令.…圖2一3FLOWM舀Ster GTPRO NASANPSSiSIGHTD.n.側(cè)l·Cr1PAdst時(shí)an令MS三xee!今 TCLTK今Jova，CFORTRAN今尸嗯d.SonP亡.V巨..LSF.、.所能集成的應(yīng)用軟件

3.3.1某型平頭塔機(jī)基本參數(shù)本論文的具體研究對(duì)象為某建筑機(jī)械廠的某型平頭塔機(jī)，某型平頭塔機(jī)為上回轉(zhuǎn)小車(chē)變幅自升式起重機(jī)，外形如圖3一1所示。其主要性能參數(shù)如下:額定起重力矩:65(t.m)最大工作幅度:50(m)最小工作幅度:2.5(m)最大起重量:6(t)最大工作幅度起重量:1.3(t)起升速度:40/80(m/min)回轉(zhuǎn)速度:0.72(n加in)回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)間:巧(s)變幅速度:41/82(in加in)起升機(jī)構(gòu)倍率:2/4塔身橫截面尺寸:1600x1600(mm)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高:2800(mm)起重臂截面高度:1500(mm)起重臂截面寬度:1120(mm)沙戈價(jià)、攀聰漪價(jià)峨粼井代豁價(jià)叮民碗班贏裂華熟棄興落璐攀一硯診瀟r派夢(mèng)賺嘴井燕一贊價(jià)拼魷租徽城徐軟燕戴舉熟哪圖3一1某型平頭塔機(jī)外觀某型平頭塔機(jī)起重臂由5節(jié)組合而成，每節(jié)長(zhǎng)10m，結(jié)構(gòu)總重5.665t。該起重臂截面為等腰三角形，沿臂長(zhǎng)為等截面。起重臂上、下弦桿材質(zhì)均為Q345B，腹桿為Q235B，上弦桿為圓鋼，下弦桿由兩根角鋼拼焊而成的方管，，斜腹桿及水平腹桿均為鋼管，起重臂各桿件具體型式、規(guī)格詳見(jiàn)表3一1。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TH213.3

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本文編號(hào)：2695782