基于模态和刚度的车门轻量化研究

以某车型左前车门为对象,将拼焊板与自适应响应面法相结合的方式应用于车门部件厚度优化进行轻量化研究.在Hyperworks中建立车门有限元模型,并对其进行模态、刚度分析.利用Hypermesh共节点模型模拟激光拼焊技术,将原点焊车门内板前、后部采用拼焊板方式连接进行优化设计.通过灵敏度分析,选取部分板件在HyperStu...     

大型岸桥结构的轻量化技术研究及应用

大型岸边集装箱桥式起重机(简称岸桥)是重要的港口机械,钢材用量是影响岸桥成本的主要因素,因此,轻量化是岸桥设计制造的关键技术。首先建立岸桥的参数化动力学模型,分析岸桥的载荷特性,并进行有限元强度分析;在此基础上参数化提取金属结构中危险单元的应力和危险节点的变形,以强度、刚度和第一阶整体模态频率为约束条件,对岸桥金属结构进行轻量化设计,在满足设计要求的情况下得到岸桥的轻量化设计方案。优化结果表明,所提方法可以在不降低岸桥强度和刚度性能的条件下,岸桥钢结构重量减少5.75%,质量和应力分布更加均匀、合理,显著改善了经济性,同时计算得到的大梁的疲劳寿命也满足设计要求。     

考虑岸桥维护的集装箱码头泊位与岸桥集成调度

针对集装箱码头泊位与岸桥2类资源分配的问题,以泊位和岸桥数量能够随时间动态变化为前提,重点考虑岸桥维护操作对该类资源配置问题的影响,提出了以最小化船舶总在港时间为目标的联合优化方法,建立了重点考虑岸桥维护的泊位与岸桥集成调度的数学模型,对泊位分配、岸桥调度和岸桥维护计划这3个相互关联的问题进行决策与分析。设计粒子群优化算法对模型进行求解,并与CPLEX优化软件求解得到的结果进行对比,以证明该算法的优越性和有效性。     

基于OptiStruct的驱动桥壳轻量化设计

驱动桥壳作为汽车的重要承载部件,必须满足刚度和强度的要求,传统的设计理念为了保证性能需求,一般采用冗余设计。通过CAD/CAE的一体化建模技术,采用三维数学模型与有限元模型之间的联合设计,基于OptiStruct的尺寸优化算法实现驱动桥壳的轻量化设计。利用CATIA创建驱动桥壳三维数学模型,导入HYPERMESH力学、动力学分析、疲劳分析验证驱动桥壳满足使用标准,再在OptiStruct求解器做优化分析,经过多次迭代计算,得到分析结果。优化后的桥壳成质量为152. 042 kg,减少了50. 075 kg,减重达到24. 78%,然后对优化后驱动桥壳进行分析,最后对试制的优化后桥壳进行疲劳台架试验,分析和试验结果表明,优化后桥壳满足试验标准,对同类型的轻量化设计有一定的参考价值。     

基于碰撞安全性的保险杠横梁轻量化设计与优化

提出了基于耐撞性能和行人保护性能的保险杠横梁轻量化设计要求,以某量产车型的保险杠系统为研究对象,对保险杠横梁进行轻量化设计。以质量最小为优化目标,采用中心复合试验设计和自适应响应面法对所设计的铝合金保险杠横梁壁厚进行了试验仿真优化。研究结果表明:所设计的铝合金横梁与原钢制横梁相比,在显著轻量化的同时有效提高了耐撞性能和行人保护性能。     

基于近似模型的C96翻车机轻量化设计

针对大型翻车机多工况多变量强隐式约束的优化问题。文中建立了翻车机在不同工况下的有限元模型,并通过仿真评估确定了设计工况,同时借助主因素和主效应分析法分层筛选了优化设计变量,压缩了优化设计空间,基于拉丁超立方试验设计,构建了响应函数与设计变量间的近似模型以及翻车机整体结构的轻量化设计优化模型,最终实现了C96型翻车机的轻量化设计,相对原始设计质量减少12.9%。该方法可为多工况多变量的工程优化问题提供参考。     

岸桥的发展趋势

一台典型的岸桥在非生产性工作上究竟占多大比例?科尼起重机公司认为，比例高达60％。该公司对欧洲三个港口和美国两个港口进行了研究，包括起重机的整个工作循环，重点为起升运行和小车及吊具运行状况。结果表明，吊具定位时所花的时间占整个工作循环的43％～59％，与许多起重机循环理     

光伏板清扫机器人支撑架轻量化优化设计

以光伏板清扫机器人支撑架为例提出了1种基于拓扑优化与响应面法相结合的轻量化设计方法。对支撑架受力进行有限元分析并对模型拓扑优化;然后利用Box-Behnken设计实验得到7个设计变量的数值模拟样点,通过响应面方法进行2次回归拟合得到响应面模型;最后,利用非支配多目标遗传算法对近似模型进行了迭代优化计算,得到Pareto最优解集。结果表明:轻量化优化后的支撑架的质量减轻了24.6%,应力下降了1.007 MPa。     

基于刚度和模态的某自卸车车架轻量化设计

利用有限元模态分析理论,分析了某自卸车车架的动态特性,结合车架模态试验验证了模型的合理性。在已验证的模型基础下求解了车架的弯曲和扭转刚度。进行灵敏度分析以确定有效的设计变量。以车架总质量为目标函数,以刚度和1阶固有频率为约束条件,建立轻量化优化模型。通过拉丁方试验设计方法选取样本点,运用径向基函数构造模型各响应的近似模型,采用遗传算法求解近似模型。获得的优化结果参数代入实际模型后结果表明车架总质量在满足刚度和1阶模态频率约束要求下下降了18.37 kg。     

岸边集装箱起重机金属结构数字化设计技术

研究了岸边集装箱起重机参数化设计和模块化设计的方法,采用产品参数化设计、主要部件自动装配、专家设计系统及识别记忆、多系统设计平台数据自动调用与共享、以及智能化模块集成与扩展等技术,开发了岸边集装箱起重机系列产品金属结构模块式参数化设计系统,采用完全程序化参数建模的方法,将参数化设计思想扩展到工程图,实现了工程图的自动调整,改变了传统的2D设计手段,大幅度提高了岸边集装箱起重机金属结构的设计效率与质量,缩短了新产品的开发周期,具备了快速响应个性化的市场要求的能力。     

全自动双小车集装箱桥式起重机金属结构的特点

通过与常规单小车桥式起重机的对比，介绍了全自动双小车集装箱桥式起重机工作特性以及所引起的金属结构上的变化，提出了在金属结构的设计计算中应注意的方面。     

岸边集装箱卸桥防摆装置

码头前沿用岸边集装箱装卸桥(以下简称岸桥)的装卸效率是集装箱码头工作能力的重要指标,而影响岸桥装卸效率的因素除了起升速度,小车运行速度外,吊具的防摆性能也是一个重要指标。现介绍一种新型的吊具防摆装置。1　结构及布置方式岸边集装箱装卸桥吊具的防摆装置安装在集装箱吊架上,其安装位置见图1。该防摆装置主要由安装在吊架滑轮上的一组传动齿轮和液压吸能装置组成,见图2。图2所示为吊架一侧的2个滑轮组,图1　起升钢丝绳缠绕方式1固定在小车上的滑轮　2起升钢丝绳3、4吊架滑轮　5防摆机构吊架另一侧防摆机构对称布置。图2中齿轮4和齿…     

基于Solid Edge的岸边集装箱起重机参数化设计技术研究

以VB对Solid Edge的二次开发为基础,针对岸边集装箱起重机这种大型工程机械设备的整体钢结构,实现了其主体钢结构的完全参数化设计系统。建立大型设备通过关键尺寸驱动整机三维模型的CAD方法,并探讨了一些参数化建模过程中的技术难题,提出了解决方案。     

岸边集装箱装卸桥金属结构裂纹的诊断与控制

1断裂力学的裂纹扩展机理 断裂力学是研究具有初始缺陷的材料和结构强度的有力工具,它结合现代的无损探伤技术,能够克服传统研究方法中所表现出的弊端,如定量计入初始缺陷对疲劳寿命的影响,以裂纹的尺寸大小和裂纹的扩展速率作为结构损伤大小的判据,来判定剩余寿命和巡检周期等。裂纹尖端应力强度因子是这一方法的基础,在裂纹临界扩展阶段,当应力强度因子幅值△K小于门槛值△Kab时,裂纹扩展速率da／dN的对数和应力强度因子幅值△K的对数之间关系可用Paris公式描述。     

岸边集装箱起重机大车平衡梁结构开裂的有限元分析

应用有限元软件Ansys对岸桥大车平衡梁结构进行三维建模及计算,分析结构裂纹区域的应力分布情况,找出导致结构疲劳开裂产生的主要原因,并以此为依据提出了避免开裂的结构改进方法。     

岸边集装箱起重机静力及疲劳分析

本文以岸边集装箱起重机为研究对象,基于现代力学的有限元分析方法,利用有限元分析软件AN-SYS建立了实体模型,对其进行了静力特性分析和疲劳分析,并给出了计算结果,解决了实际工程的需要。     

岸边集装箱起重机小车轨道现场焊接

1轨道连接和开裂形式 岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）小车的轨道包括前后大梁的轨道,由长轨、短轨、定位块、普通软压板和硬压板组成。见图1。     

岸边集装箱起重机吊具减摆装置

分析了岸边集装箱起重机加装减摆装置的必要性,并介绍了液压撑杆式减摆装置、摩擦离合器式减摆装置、斜拉绳式减摆装置、钢绳／液压减摆装置、跷板梁式减摆装置等5种减摆装置的工作原理与结构特点。     

岸边集装箱起重机抗震计算分析

应用有限元软件ANSYS建立了岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）三维计算模型,基于模态分析结果,以计及码头放大作用的设计反应谱作为输入,利用反应谱法对岸桥进行了抗震计算。计算结果表明,耦合模态的作用使纵向地震作用引起一定的垂向位移响应;在运行小车处于前大梁端部且吊有集装箱工况下,横向地震作用时,由于在岸桥响应中起主要作用的第7阶模态对应的固有频率接近横向地震反应谱峰值对应的频率,岸桥应力响应较大;但是,总的来讲岸桥在各向地震作用下的应力响应不是很大。