塔式起重机起重臂正向设计方法研究

提出双吊点塔式起重机起重臂正向设计方法,进行塔机的高效轻量化设计。在用力法求解拉杆内力进而计算控制截面最大应力的基础上,将起重臂弦杆的等强度作为约束条件建立了起重臂臂架结构的数学模型,用遗传算法进行第一次设计优化得到臂架结构和等截面弦杆的基本参数。进一步用ANSYS系统的APDL建立参数化有限元模型,第二次优化得到起重臂臂架的变截面结构参数。对某型号塔机进行正向设计,并将设计结果与该型号塔机现有设计结果分析对比,表明正向设计方法合理、轻量化效果明显。     

动臂塔式起重机的动态特性及其影响分析

采用有限元方法对动臂塔式起重机在起重臂处于不同仰角和不同回转角情况下进行了模态分析,得出了其固有频率和振型的变化规律,通过谐响应分析确定了影响动臂塔式起重机动态特性的关键固有频率,分析了其对工作的影响,为动臂塔式起重机优化设计提供了计算依据和理论基础。     

基于ANSYS的汽车起重机起重臂参数化设计研究

提取并确定了汽车起重机起重臂的特征参数及其分析工况;利用有限元分析软件ANSYS,建立了汽车起重机起重臂结构的有限元分析模型,求解获得起重臂结构的应力分布云图;基于ANSYS的二次开发功能.利用APDL参数化设计语言实现了汽车起重机起重臂的参数化建模和参数化有限元分析过程:以QY20汽车起重机起重臂结构为算例,对其起重...     

基于ANSYS的塔式起重机起重臂动力学分析

基于ANSYS对某塔式起重机起重臂进行有限元建模,通过瞬态动力学的求解,对塔机在工况水平变幅及载荷起升瞬间对起重臂结构的动态冲击作了探讨和分析,模拟塔机在变幅及起升过程中的情况,获得了载荷冲击对起重臂结构应力情况,进而分析塔机起重臂结构在动态冲击中的影响,为塔机设计及操作施工等提供了参考。     

风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响分析

应用有限元方法分析了工作状态下和非工作状态下风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响,确立了不同风向时动臂塔机最大应力位置。将两种风载荷分别施加于动臂塔机,得出了起重臂最大应力、塔身最大应力和关键节点位移随起重臂仰角的变化曲线。结果表明:起重臂在水平面内的投影与塔身截面对角线重合时,动臂塔机应力最大;平行于起重臂方向的风载荷对动臂塔机的影响大于垂直于起重臂方向的风载荷;塔机不工作时,应将起重臂处于顺风方向,以降低塔身最大应力。     

基于响应面法和遗传算法的孵育器多学科优化设计

针对恒温孵育器要满足重量小、温度均匀的设计要求,应用ANSYS和Matlab软件对孵育器进行了多学科优化设计。通过有限元分析,分别以目标区域平均温度和温度均方差为设计目标,通过采用正交试验设计方案采集数据,获取了响应面模型,并采用遗传算法进行了多学科优化设计。研究结果表明:响应面模型可以准确模拟有限元模型并用于优化设计,遗传算法可以用于有效解决多目标优化问题;该方法为多学科优化设计问题提供了解决方案。     

基于变尺度混沌一遗传算法的门式启闭机小车架结构有限元优化设计

应用有限元方法对门式启闭机进行优化设计,在分析了优化设计方法和变尺度混沌一遗传算法的基础上,结合ANSYS的APDL语言对门式启闭机小车架进行结构优化设计,经过优化设计后的门式启闭机小车架不仅刚度、强度等满足力学性能要求,而且重量可减轻3％,提高了经济效益。     

基于变尺度混--遗传算法的门式启闭机小车架结构有限元优化设计

应用有限元方法对门式启闭机进行优化设计,在分析了优化设计方法和变尺度混沌一遗传算法的基础上,结合ANSYS的APDL语言对门式启闭机小车架进行结构优化设计,经过优化设计后的门式启闭机小车架不仅刚度、强度等满足力学性能要求,而且重量可减轻3%,提高了经济效益.     

基于蒙特卡罗法的汽车起重机起重臂结构可靠性分析

汽车起重机起重臂作为主要承载部件,其结构失效是造成汽车起重机事故的主要原因,产生的后果较严重。在实际作业中,起重臂结构失效受到载荷、结构尺寸和材料属性等诸多不确定参数的影响,这些不确定参数包括概率和非概率两种参数,由于非概率参数的存在,无法采用概率参数可靠性的计算方法求解起重臂结构的可靠性。为此,文中基于蒙特卡罗法,结合贝叶斯网络分析计算起重臂结构的概率-非概率模型的可靠性,通过实例验证了该方法的有效性和可行性,为起重臂结构可靠性计算及设计提供了参考。     

基于遗传算法的圆柱齿轮传动模糊优化

根据模糊数学的基本原理,建立斗轮堆取料机行走机构圆柱齿轮传动模糊优化设计的数学模型。给出了模糊优化设计的方法及遗传算法,并结合MATLAB的遗传算法工具箱进行寻优计算,通过求解圆柱齿轮优化设计表明使用该方法可提高效率且实用性强。     

基于ANSYS的塔式起重机臂架有限元参数化建模与分析

针对塔式起重机在有限元分析过程中建模工作量大的问题，将参数化思想引入有限元分析过程中，采用有限元参数化分析文本自动生成技术，以通用编程语言为基础编制程序，根据输入参数自动生成有限元建模分析所需的参数化文件，进行结构建模与分析，并以塔机臂架结构为例说明方法的可行性。     

随车起重机伸缩臂截面多目标优化

为了提高某火箭炮弹药装填车随车起重机伸缩臂的结构刚度,减轻结构质量,建立了随车起重机伸缩臂参数化模型,并对伸缩臂在水平受载状态下进行仿真分析。以伸缩臂截面尺寸参数为设计变量,借助最优拉丁超立方试验设计建立样本空间,构造响应面多项式函数近似模型。在此基础上,利用NSGA-Ⅱ型遗传算法对伸缩臂自身重量、挠度进行多目标优化。优化结果表明:伸缩臂质量减轻了24.5%,减重效果明显。文中所采用的将参数化建模、有限元分析和数值寻优相结合的优化方法,可为起重机伸缩臂截面优化提供一定的参考。     

基于FEM的单臂塔式起重机模态及谐响应分析

塔式起重机是建筑施工领域中的重要起重设备,其工作稳定性与施工安全密切相连。为了验证塔式起重机结构的稳定性,通过FEM(有限元法)对某型塔式起重机模型的3种典型工况进行静动态特性分析,主要分析其静强度、模态、谐响应等方面。经过分析,该机静强度满足设计要求,振幅位移最大处主要位于起重臂和平衡臂的端部。通过模态分析可知该机固有频率较低,各阶频率相差不大,且在某些频率下与塔机易发生共振。因此,应加强起重臂和平衡臂端部的强度和刚度,并在塔式起重机工作过程中应避免共振频率,以免发生共振导致安全事故。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的箱形伸缩臂多目标优化设计

从初始群体产生及交叉算子两个方面对带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行改进,对伸缩臂进行应力及挠度变形分析,得出应力及应变云图,以确保伸缩臂强度、刚度满足要求。以伸缩臂截面几何参数为设计变量,伸缩臂稳定性及自重为优化目标,利用i SIGHT软件将改进的NSGA-Ⅱ算法与Ansys有限元分析集成,以QY20汽车起重机伸缩臂为例,对起重机箱形伸缩臂进行多目标优化设计,得出Pareto前沿解,并与优化前的截面参数进行对比,验证了该算法的可行性。     

基于模态综合法的起重机臂架模态特性分析

为了研究起重机组合臂架的计算模态特性以及变幅时由于几何形态的变化导致模态特性的动态变化,依据空间有限元法,采用Euler-Bernoulli梁单元建立门座起重机组合臂架的有限元模型;采用一种多子结构系统的模态综合法对臂架进行模态分析,研究了变幅时臂架的几何关系,最终得到起重机臂架的模态特性以及变幅时模态特性的动态变化过程。文中所述分析方法对于门座起重机这种特殊的组合臂架结构的结构设计和安全评估有一定借鉴意义。     

ANSYS在塔机结构设计中的应用

传统设计方法下塔式起重机试制样机成本高、设计效率低,用ANSYS软件对QTZ40型塔式起重机进行建模与有限元分析,对金属结构的连接、约束、载荷进行有效处理,通过对塔机结构的强度和刚度校核,验证了塔机设计方案的合理性,也证实了有限元分析法的可行性,为塔机产品的优化设计提供理论依据.     

基于VB和ANSYS的塔式起重机臂架参数化设计

用ANSYS软件提供的参数化设计语言(APDL)建立的智能分析方法,为零件参数化有限元分析提供了有力的工具.介绍了基于VB与ANSYS的参数化有限元分析方法,并以塔式起重机吊臂有限元分析为例,说明了其实现方法,根据输入参数自动生成APDL代码文本,然后在ANSYS中运行该APDL代码文本,分析结果可直接在程序中查看.     

基于遗传算法和神经网络的塔机结构动态优化设计

利用遗传算法和BP神经网络建立复杂结构系统动态优化的计算模型,该模型可代替系统原来的有限元模型,用于振动系统的快速重分析。首先对塔式起重机结构系统进行模态分析及谐响应动力学分析,找出对结构动态特性影响最大的模态频率,再利用灵敏度分析,确定对动态特性较敏感的设计变量作为神经网络的输入变量,并利用正交试验法确定神经网络训练样本,用有限元模型计算出样本点数据,建立反映结构振动特性的人工神经网络模型,最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,得到使结构动态性能最优的设计参数。     

基于ANSYS的桥式起重机多目标动态优化设计

针对目前桥式起重机设计大多以静强度作为主要设计准则,设计模型修改困难等问题,以浙江金港船业的10t-34．5m桥式起重机整体结构为设计原型,采用有限元法动态分析理论,建立系列通用的桥式起重机有限元参数化模型,并对其进行动态分析,分析结果作为优化设计模型的目标函数。采用改进的非支配排序遗传算法（NSGA—Ⅱ）,对结构进行多目标动态优化设计,有效减轻了桥式起重机的质量,提高了桥式起重机金属结构的动态性能,为桥式起重机的设计提供了一定的理论依据。