基于HyperWorks形状优化的桥式起重机主梁轻量化设计

以某桥式起重机为研究对象,基于HyperWorks形状优化技术对桥式起重机主梁轻量化设计进行了研究。首先,建立桥式起重机的有限元模型,对其进行有限元分析。其次,以体积分数最小为目标函数,以起重机主梁的高度、宽度为设计变量,应力、应变能、模态为约束,建立优化数学模型,对起重机进行轻量化设计,并对优化后的起重机主梁进行整体稳定性验证。     

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.     

桥式起重机主梁的拓扑优化设计

桥式起重机主梁的轻量化设计是解决桥式起重机重量大、材料浪费问题的关键,以桥式起重机主梁作为结构优化的对象,以达到桥式起重机最佳结构质量且保证其刚度性能为目标进行结构的拓扑优化设计,得到桥式起重机主梁的三维拓扑配置,并对其进行有限元应力的验证和分析。通过对比桥式起重机主梁重构前、后的应力分析结果,发现在满足其强度和刚度的条件下,重构后的主梁质量降低了26.54%。     

基于拓扑优化的桥式起重机新型主梁设计

应用基于单元应力的渐进结构优化方法对某型号桥式起重机主梁截面进行拓扑优化,得到了矩形截面的桥式起重机主梁结构形式,随后采用变密度法(SIMP)对该主梁形式下的主、副腹板进行拓扑优化,根据拓扑优化结果,新型主梁主腹板仍然采用实腹结构,而副腹板则以桁架结构形式代替原有实腹结构形式,有限元计算结果证明,该结构形式在保证主梁结构强度、刚度条件下,可以大幅度减轻主梁重量。该新型主梁的设计方案为桥式起重机主梁轻量化设计提供了一种新思路。     

桥式起重机主梁轻量化设计的关键技术

在对国内外桥式起重机主梁结构现状调研分析及对GB/T 3811—2008《起重机设计规范》分析的基础上,针对国内桥式起重机主梁偏重、耗材多等缺点,通过优化主梁结构形式及几个主要设计参数的选取,例如主梁高跨比、静刚度控制指标等,达到桥式起重机主梁的轻量化设计,从而推动起重机向轻量化、节能型方向发展。     

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。     

桥式起重机主梁局部稳定性分析

针对通用桥式起重机主梁的稳定性问题进行分析,通过对比国内外双梁桥式起重机主梁横隔板的结构形式、布置方式和加工工艺,优化相关手册和设计规范的规定范围,推荐了横隔板形式以及布置间距,改善了横隔板的加工工艺,进一步实现桥式起重机的轻量化设计。并通过有限元屈曲分析求得桥式起重机主梁在典型工况不同模态下的屈曲系数,分析验算其局部稳定性。     

CAE技术在起重机械设计中的应用

以某桥式起重机为研究对象,基于HyperMesh对桥式起重机主梁结构分析进行了研究。首先,建立桥式起重机的几何模型;其次,建立其有限元模型;最后,进行应力分析。研究所得结果为起重机强度与刚度评价以及结构优化提供了依据。     

CAE技术在起重机械设计中的应用

以某桥式起重机为研究对象,基于HyperMesh对桥式起重机主梁结构分析进行了研究。首先,建立桥式起重机的几何模型;其次,建立其有限元模型;最后,进行应力分析。研究所得结果为起重机强度与刚度评价以及结构优化提供了依据。     

桥式起重机箱型主梁周期性拓扑优化设计

桥式起重机主梁长度方向尺寸远大于高度和宽度方向,常规的拓扑优化方法无法获得清晰的、周期性的拓扑形式或求解困难。为了实现桥式起重机主梁的拓扑优化,得到具有周期性的、易于加工的结构拓扑形式。把主梁优化域划分成若干个子域,构建子域与优化域之间的关系。建立以优化域内单元相对密度为设计变量、以体积约束下最小柔度为目标函数的主梁周期性拓扑优化数学模型。在主梁强度和静态刚度准则下开展主梁周期性拓扑优化应用研究。结果表明,在优化过程中,各子域内同时出现孔洞,且具有周期性。直到周期性拓扑优化结束,获得具有类似“桁架式”结构的拓扑形式。子域数目取值不同时,均可获得周期性的拓扑形式,且具有良好的一致性和工艺性。为桥式起重机结构轻量化研究提出一种可行的方法。     

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。     

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。     

基于模糊优选模型的桥式起重机节能评价

根据桥式起重机在“全生命周期”中的能耗状况,提出了桥式起重机节能评价指标体系,运用粗集理论知识对桥式起重机节能评价指标体系进行指标约简,约简后得到优化的桥式起重机节能指标体系并求得各指标权重。运用模糊优选理论建立桥式起重机节能评价模型,利用该模型对桥式起重机的能耗进行评价。选取5个不同设计、不同材料的桥式起重机,对其能耗优劣进行计算和分析,得到桥式起重机节能最优的设计,同时为桥式起重机设计制造提供参考意见。     

通用桥式起重机结构优化设计及计算软件的开发

目前,国产通用桥式起重机结构设计计算大多数仍采用经验设计,不能将设计人员从大量繁琐的重复劳动中解放出来.为此,采用许用应力和极限状态设计法分别对通用桥式起重机进行结构分析,建立优化数学模型,采用正交网格法进行参数优化,以Widows为平台,VC++6.0为开发工具,采用面向对象的方法开发出一款既可以进行桥式起重机结构优化设计,又可以进行载荷及应力验算的软件.为企业提供既可学又高效的设计计算工具.     

基于轻量化与模块化的桥式起重机低碳化设计

桥式起重机是经常被用于各类工程实施中,实现其低碳化设计,对节能减排和低碳经济具有重要的意义。桥式起重机低碳化设计的关键在于模块化与轻量化设计,以桥架为例进行了基于轻量化与模块化的桥式起重机低碳设计方法与过程研究,基本实现了桥架低碳化设计,对桥式起重机的低碳化具有一定的应用和参考价值。     

基于Hypermesh门式起重机优化主梁可行性仿真分析

针对某门式起重机主梁进行拓扑优化设计,得到主梁腹板材料分布的整体方案,并根据新方案详细设计了门式起重机主梁结构。然后对优化后的主梁结构进行了虚拟试验,分析表明基于拓扑优化设计的门式起重机主梁满足刚度和强度的设计要求。采用虚拟试验的研究方法,验证了优化设计方案的可行性,为门式起重机主梁的结构设计提供了一个高效的验证途径。