编者语

正恭贺新禧新年新气象,新年新征程。岁末年初,祝广大读者朋友:新春快乐,阖家幸福,吉祥如意!重点文章点析桥式起重机主梁截面几何参数优化过程中,各设计变量存在不确定性干扰,而传统优化设计常忽略这些不确定性因素对产品性能及质量的影响,导致优化方案违反约束条件。文章《桥式起重机主梁稳健优化设计》通过有限元软件Ansys与多学科优化软件Isight进行     

微机在桥式起重机主梁优化设计中的应用

桥式起重机的金属结构——桥架的重量约占整台起重机自重的60％以上。减轻桥架的重量已成为各种现代设计方法的目标之一。本篇文章,根据某起重机厂提供的原始数据,应用BASIC语言和APPCE微型机,对桥梁主梁进行了优化设计。桥架的优化设计是以主梁的重量为目标,在满足约束条件下,设计出最优主梁截面尺寸。图1是为我国目前通用的桥式起重机结构及受力简图。     

桥式起重机桥架箱形主梁的优化设计

桥式起重机桥架箱形主梁的传统设计一般采用偏于保守的简化计算方法,并且选用比较大的安全系数,所设计出的箱形主梁往往在一定程度上存在结构笨重、部分材料浪费和造价过高等问题,导致整机的性价比降低。本文应用 ANSYS 软件的优化设计模块,对起重机桥架的箱形主梁结构进行了优化设计分析。应用 ANSYS 软件的 APDL 语言,建立箱形主梁的参数化有限元模型,选取其截面尺寸作为设计变量,对其截面参数进行寻优,在满足其强度和刚度要求的前提下,使其质量减小,性价比提高。     

起重机桥架参数化设计系统开发

针对起重机设计中桥架自重过大、耗材多等问题,提出一种参数化设计方法。分析设计了起重机桥架参数化设计系统的4个模块,制定了系统设计流程。基于Matlab优化工具箱分别对桥架中主梁、端梁进行优化设计,并借助于接口技术,实现Excel、Matlab和CAD软件之间的数据交换,将优化设计后的主梁、端梁用Inventor软件的二维和三维图形表示出来,较好地解决了起重机桥架参数化设计问题。     

基于ANSYS的桥式起重机桥架结构设计及优化

针对桥式起重机桥架的轻量化设计问题,以跨度19. 3m、载荷10t的双梁桥式起重机箱型桥架在满载状态下的静强度和自振频率为分析对象。利用Creo软件建立桥架的三维实体模型,并无缝导入ANSYS Workbench中进行静态分析,通过对主梁中部危险截面和主梁与端梁连接处截面进行满载静应力分析,得到桥架的应力云图、应变云图。同时,以减少桥架的空间体积为目标进行结构优化,对优化后的桥架进行静应力分析和模态分析,验证桥架结构轻量化设计的合理性。     

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。     

基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计

本文以16t双梁桥式起重机为例,通过有限元软件ANSYS对其主梁进行目标驱动优化（Goal Driven Optimization）,结果相较于优化前质量减轻了24.9%,效果非常显著,并且针对优化前后进行了静力分析,优化结果可靠可行。本文通过主梁的参数化设计和优化设计,实现了质量减轻的目的,对桥式起重机的设计具有重大意义。     

基于Pro/E三维建模的桥式起重机桥架有限元分析

采用Pro/E软件建立桥式起重机桥架结构模型,以IGES格式导入有限元分析软件Anays workbench 中进行各工况分析,充分考虑了能代表起重机桥架结构实际极限承载状况的多种载荷组合,对某桥式起重机桥架结构进行静力分析和模态分析,得到桥式起重机桥架结构应力大小及分布状况,其结果为起重机桥架结构的设计提供参考,还为...     

桥式起重机偏轨箱形主梁的优化设计

本文介绍桥式起重机箱形主梁优化设计的发展概况,分析了优化设计在桥式起重机箱形主梁设计中的作用,并对窄偏轨箱形主梁进行了优化设计。优化中特别注意了疲劳、局部稳定、工艺性等约束条件,对优化结果进行了试验验证。本文还给出了经优化的窄偏轨箱形主梁的断面尺寸、主要性能指标、经济指标、隔板间距、对主梁断面尺寸起主要限制作用的性能参数等。     

大吨位桥式起重机主梁腹板开门处有限元分析

本文以起重量为200t,跨度为31m的桥式起重机为例,运用Visual C++6.0对ANSYS进行二次开发,借助ANSYS自带的参数化设计语言(APDL)根据桥式起重机桥架结构的特点采用自底向上的方法建立桥架结构的参数化有限元模型,并实现有限元分析过程的程序化。在此基础上,着力研究影响主梁腹板开门处应力分布的各个因素,为今后大吨位桥式起重机主梁腹板开门处的合理设计提供有益的参考。     

ANSYS在桥式起重机主梁设计中的应用

针对目前部分桥式起重机金属结构在设计制造方面存在较多的材料浪费及其引发的其他问题,以200t桥式起重机为例,采用现代设计方法对箱形梁桥架主梁进行了有限元分析及优化设计,起到了很好的效果。     

大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处有限元分析

以起重量为200t,跨度为31m的桥式起重机为例,运用Visual C++6.0对ANSYS进行二次开发,借助ANSYS自带的参数化设计语言(APDL),根据桥式起重机桥架结构的特点采用自底向上的方法建立桥架结构的参数化有限元模型,并实现有限元分析过程的程序化.在此基础上,着力研究影响主梁跨端变截面处应力分布的各个因素,为今后大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处的合理设计提供参考.     

满足可靠性要求的桥式起重机金属结构优化设计

对桥式起重机金属结构系统,应用有限元分析软件Ansys构建全面与合理的结构分析模型,综合考虑桥式起重机金属结构设计中材料属性、尺寸参数及起升载荷具有不确定性,采用Monte—Carlo法中的LHS技术,进行结构有限元分析、可靠性分析和灵敏度分析,确定优化变量,进行结构优化设计,得出最优设计方案。结果表明：可靠性优化设计能够将桥式起重机失效发生控制在一个可以接受的水平,在结构系统满足可靠性要求的同时,优化设计使结构质量减轻,使产品的使用性能和经济性能达到了较好的平衡。     

箱型梁桥架装置的有限元分析

对箱型梁桥架装置进行有限元分析。以桥式起重机的箱型主梁和桥架装置为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对箱型梁和桥架装置进行典型工况的有限元分析。通过三维软件建立有限元模型并导入ANSYS中,针对箱型主梁和桥架装置几种不同工况载荷和约束等条件下进行应力和应变分析,并得到变形图和应力分布图进行刚度和强度分析。随后进行提取4阶固有频率和振型进行模态分析,并对结构影响较大振型进行详细分析和说明。研究结果对箱型桥式起重机的桥架装置的设计提供理论依据。     

某桥式起重机主梁结构轻量化设计

研究了某桥式起重机主梁的轻量化设计,首先介绍了有限元分析过程,其次对该桥式起重机进行了结构优化设计,最后针对目前较先进的控制方式和小车的轻量化减轻了主梁载荷的情况,对新载荷下的桥式起重机进行了结构优化设计.根据有限元计算结果,通过结构优化使该起重机主梁的自重减少了8.5％,在新载荷下结构优化使其减少了10.6％,表明小车自重以及控制方式的改进对主梁的轻量化设计有很大的影响.     

某桥式起重机主梁结构轻量化设计

研究了某桥式起重机主梁的轻量化设计,首先介绍了有限元分析过程,其次对该桥式起重机进行了结构优化设计,最后针对目前较先进的控制方式和小车的轻量化减轻了主梁载荷的情况,对新载荷下的桥式起重机进行了结构优化设计。根据有限元计算结果,通过结构优化使该起重机主梁的自重减少了8．5％,在新载荷下结构优化使其减少了10．6％,表明小车自重以及控制方式的改进对主梁的轻量化设计有很大的影响。     

桥式起重机箱型主梁模糊可靠性优化

随机性是现实世界中不可回避的非确定性,为使桥式起重机主梁的设计更符合实际,充分考虑到设计中所存在的模糊随机,结合模糊可靠性与优化设计,以主梁的截面几何参数为设计变量,以主梁重量最轻为目标函数,以强度、刚度和几何限制为模糊约束条件,建立桥机主梁模糊可靠性优化数学模型。在优化过程中,建立对应的隶属函数,用最优水平截集将模糊问题清晰化,并通过编写MATLAB程序获得优化结果。新设计方法可以在可靠度不降低的情况下获得比常规可靠性优化设计减少1.81%,比传统设计方法减少7.27%的主梁结构。     

桥式起重机主梁轻量化设计方法研究

采用有限元软件Ansys对桥式起重机轻量化设计存在以下问题:大多以静态指标为设计准则,忽略了动态性能;整个过程耗时较长;且优化后常要对参数进行圆整,弱化了优化效果。以20 t—22.5 m桥式起重机为例,综合利用Ansys和多学科设计优化软件Isight,以拉丁超立方设计、BP神经网络、Hooke-Jeeves算法为理论基础,提出一种效果较好且计算成本较低的桥机主梁优化设计方法。通过这种方法,缩短了优化时间,主梁质量减少了14.84%。     

通用桥式起重机主梁结构优化设计

本文以桥式起重机箱形主梁为研究对象,结合箱形主梁的结构及承载特点,在有限元分析软件ANSYS中对其进行了结构分析。采用ANSYS中的应用程序开发语言(APDL),编制了主梁的结构优化程序,完成了主梁的结构优化设计,得到了在满足强度、刚度的前提下主梁结构尺寸的最优结果,减轻了主梁重量,降低了制造成本。     

桥式起重机桥架附属结构的模块化设计

我国桥式起重机桥架附属结构的设计大都采用单件定制设计,工作量大且效率低、周期长。文中将模块化理念引入到桥式起重机桥架附属结构的设计中,对桥架传动侧走台、栏杆以及斜梯等主要部件进行模块划分,并采用三维实体建模软件进行模块化参数化设计,从而实现桥架附属结构的快速设计、出图,化"定制设计"为"预设计",提高了设计效率.