堆垛机金属结构三维变型设计研究与实现

针对堆垛机金属结构设计现状,提出了面向设计重用的堆垛机金属结构三维变型设计原理。研究了形状特征、零件、部件、产品四种层次的产品变型设计,阐述了设计过程和设计文档两类重用设计方式。分析企业已有产品设计实例,利用Visual Basic6.0、Access2003、SolidWorks2010开发设计工具,开发了堆垛机金属结构的产品设计平台,可以实现堆垛机金属结构的系列产品三维变型设计;经企业设计使用,提高了设计效率三倍。     

超高型堆垛机金属结构优化设计

以超高型堆垛机金属结构为研究对象,通过分析其设计准则、主要约束条件及优化目标,采用三维参数化设计与有限元方法相结合,开发了超高型堆垛机金属结构的参数化设计模型,并用Ansys有限元分析法对其金属结构进行结构优化设计,促进堆垛机向超高及轻量化方向应用与发展。     

一种桥式起重机金属结构失效检测系统设计

通过分析桥式起重机金属结构失效形式和主要失效部位,设计了一种桥式起重机金属结构失效检测系统,该系统可在起重机工作状态下得到其金属结构的应变情况,为桥式起重机的维护和故障诊断提供依据。     

同跨距、不同起升重量门式起重机金属结构快速轻量化设计

为实现跨距相同、起升重量不同的系列门式起重机金属结构快速轻量化设计,在对门式起重机进行全参数化建模和求解分析的基础上,对门式起重机主梁、上下端梁及支腿的截面尺寸和厚度等设计变量做灵敏度分析,得出主梁的截面尺寸及厚度对整机金属结构的重量影响最大,主梁和上端梁的截面尺寸对起重机悬臂刚度影响最大。以门式起重机重要截面尺寸结合灵敏度分析结果选取关键设计变量,同时结合零阶优化算法对整机金属结构进行系列化设计,在满足设计要求下重量比优化前减轻了11.1%。     

建筑金属结构产品参数化设计技术研究及其应用

分析了目前建筑金属结构产品的特点及其设计中的不足，阐述了参数化设计技术及其在建筑金属结构产品计算机辅助设计中的应用，提出了采用参数约束树构造图形约束机制，并建立产品模型数模公式，通过对公式求解实现参数驱动，从而重构图形以达到设计目的。在此基础上，研究开发了建筑金属结构产品参数化设计系统。该系统已在诸多企业中应用，并取得良好的效果。     

1300 t浮式起重机金属结构有限元分析

利用ANSYS软件建立1300t浮式起重机金属结构有限元分析模型，并针对其特性、载荷计算及载荷组合进行了分析，为其金属结构的设计提供了理论基础。     

门座起重机结构的节点设计及焊接剖口型式选择

本文主要从工艺的角度对我国近年来设计和制造的门座起重机金属结构的一些主要部位节点,如支承环装置、门架门腿和象鼻梁等节点的设计进行论述,其中包括结构型式的选择和焊接接头的设置与安排。此外,文中又对金属结构中的焊接接头,特别是贴角焊缝接头的剖口选择作了总结、分类及经济性分析。以便于起重机金属结构的设计和施工部门能正确地选择最佳焊接剖口。     

基于响应面法的起重机结构可靠性灵敏度分析

针对桥式起重机的金属结构可靠度计算方法特点,提出响应面法可靠性分析方法。从起重机金属结构的强度、静刚度进行了可靠性分析,并对灵敏度进行了探讨。将Visual Studio软件与ANSYS有限元软件的APDL语言相结合,开发了通用桥式起重机可靠性分析系统。通过分析工程算例,得到了灵敏度分析中随机参数对结构的影响程度和效果,为金属结构优化设计人员提供理论和技术指导。     

空铁Y形立柱金属结构多层轻量化设计

空铁作为新型交通方式得到了迅速发展,为实现空铁线路中Y形立柱金属结构的轻量化设计,对线路中的Y形立柱进行了参数化建模,并充分考虑其结构刚度、强度及支腿稳定性对线路安全性的影响,利用ANSYS有限元分析软件分别运用零阶优化方法与多层优化设计方法对Y形立柱金属结构进行优化设计。由优化结果可知,在满足设计要求下,与优化前相比采用零阶优化方法与多层优化设计方法的金属结构重量分别减轻了11.3%和13.8%,在支腿稳定性校核中分别降低了12.1%和24.4%,使结构更加趋于安全。综上所述,多层优化设计方法更适合对Y型立柱进行优化,基本满足降低金属结构重量,提高支腿稳定性的要求。     

门式起重机金属结构参数化有限元分析及设计

为了提高起重机金属结构的设计质量和效率,以U形门式起重机金属结构为研究对象,大型有限元分析软件Ansys的APDL语言为二次开发工具,参数化地实现了起重机金属结构的建模、分网、加载、加约束及有限元分析;结合传统计算方法,验证了有限元模型的正确性及其分析结果的收敛性;以此为基础详细研究,定量给出主梁纵、横向加劲肋对主梁强度和刚度的影响大小。分析显示:纵、横向加劲肋会使主梁的强度最大增大6.9%,刚度最大增大13.49%。因此,在进行起重机金属结构的有限元建模时,简化非支撑部位纵、横向加劲肋是可行的,分析结果保守且偏安全。     

基于ADAMS的船用起重机金属结构动力学仿真

利用UG、ADAMS软件平台,对100t船用起重机金属结构建立整机的三维虚拟样机,并对其进行多刚体系统动力学仿真分析,实现了对该船用起重机在各工况下作业过程的动力学仿真,提取仿真输出参数和结果,为金属结构的设计及优化提供了理论依据。     

基于Matlab和iSIGHT的门式起重机金属结构系统可靠性分析

使用大型数值计算及开发软件Matlab和多学科优化软件Isight相结合对某L型门式起重机金属结构进行可靠性分析。同时考虑门式起重机结构设计中的尺寸参数、材料性能及载荷等的随机性,采用Monte Carlo概率模拟方法研究该L型门式起重机各主要构件的强度、刚度以及局部稳定可靠性。分析结果表明:使用Matlab和Isight相结合对门式起重机金属结构进行可靠性分析切实可行,并为门式起重机金属结构的可靠性分析提供一种有效的评判方法;该L型门式起重机各构件可靠度指标较大,安全裕度较高,有必要进行优化设计。     

通用桥式起重机金属结构设计与验证

首先介绍了金属结构在起重机领域的重要性,根据桥式起重机金属结构载荷与载荷组合表对其结构基于许用应力法设计中的载荷计算作了详细介绍。分析了在桥式起重机结构设计中主梁截面所需验证的危险点以及对应的强度、刚度及稳定性,并对其进行了结构验证。应用实例分析表明,起重机金属结构的载荷与载荷组合表对起重机的结构设计及验证起到了重要作用。     

基于改进果蝇算法的桥式起重机金属结构优化设计

以通用桥式起重机箱形主梁金属结构为研究对象,针对现阶段桥式起重机金属结构在优化方法方面存在的易陷入局部最优、搜索时间较长等问题,在研究果蝇算法及传统优化算法搜索方式的基础上,将果蝇算法进行了适当的改进,利用果蝇算法高效的全局寻优能力,并结合传统优化算法的稳定性,提出了一种新的具有较高搜索效率的优化方法,将该方法运用到50 t/20 m双梁桥式起重机主梁金属结构轻量化设计之中。计算结果表明,该方法可以加速优化算法的收敛速度,具有良好的优化性能,证明了文中所提方法适合进行起重机金属结构轻量化设计,为起重机金属结构的轻量化研究提供了一种新的高效的设计手段。     

基于灵敏度附加目标函数的起重机主梁稳健优化设计

针对存在于起重机金属结构设计中的不确定性因素,提出了一种基于灵敏度分析的起重机金属结构稳健优化设计方法,建立了基于灵敏度附加目标函数及灰色关联度理论的起重机金属结构多目标稳健优化设计模型。以某桥式起重机主梁为研究对象,在对其各性能进行灵敏度分析的基础上,结合Matlab优化工具箱,应用该模型进行起重机主梁的稳健优化设计,结果显示:当考虑结构的非确定性因素时,所构建的稳健优化设计模型和灰色关联度的多目标优化解法可以在保证起重机主梁稳健及安全的前提下实现结构的轻量化设计,为其它复杂结构的稳健优化提供一定的技术指导。     

起重机金属结构疲劳寿命评估系统开发

利用VB语言和ANSYS二次开发语言APDL,开发了起重机金属结构疲劳寿命评估系统。其中,VB平台用来设计方便友好的人机交互界面,采用APDL语言开发起重机金属结构强度参数化分析模块。在结构疲劳寿命评估工具中,提供了基于Paris公式、Paris公式与Miner线性累积损伤理论相结合、热点应力法的三种不同寿命估算模型。最后以某桥式起重机桥架结构为对象,对所开发的软件工具功能进行了具体验证,结果表明该工具可以为起重机金属结构的数字化设计提供帮助。     

30吨76.2米装卸桥的金属结构简介

我厂为某钢厂生产的30吨76.2米装卸桥已安装试车完毕,即将投入生产。这台装卸桥原为国外进口的配套项目,机械和电器设备是国外引进的,我厂为它设计制造了桥架和支腿等金属结构部分,并配套补齐一部分机件。本文简单介绍金属结构的设计和安装情况。安装后的金属结构形式如图1。     

基于ANSYS的一种造船门机金属结构的有限元分析

以200 t造船门式起重机为例,介绍了造船门机设计过程中的载荷计算方法,以及ANSYS在造船门式起重机设计中的应用,分九种工况对该造船门机的金属结构进行了有限元分析,并针对分析结果与设计标准进行比对,以此对该造船门机的性能进行了验证。结果表明ANSYS在造船门式起重机金属结构的有限元分析中的使用简便、快捷,能够快捷直观的得出所设计起重机械是否符合标准要求,为起重机械的安全生产及可靠性提供依据,并能够为起重机械的检验工作提供数据支持。     

塔式起重机自振特性分析

以某塔式起重机金属结构为研究对象,利用有限元软件ANSYS对其金属结构的自振特性进行分析,通过模态分析获取该结构的自振频率及振型。通过分析得出了该塔式起重机金属结构在非工作状态下的前六阶固有频率和各阶模态表现,研究结果为该塔式起重机金属结构的动力学优化提供了理论基础。     

基于支持向量机的桥式起重机金属结构非概率可靠性分析

基于集合理论凸方法中的凸模型方法,对桥式起重机金属结构系统存在的不确定性,推导出其非概率可靠性指标。对DQ28.5m_75t_A6桥式起重机金属结构系统进行了有限元强度分析,获得了结构危险点的应力响应。通过试验设计方法获取结构危险点的应力与不确定参数的样本,并利用支持向量机技术得到了应力响应关于不确定系统参数的显式表达式,进而计算出此结构的非概率可靠度。结果表明:该方法成功的解决了金属结构的非概率可靠性分析问题。