基于响应面分析的前大梁优化设计

文中以卸船机前大梁为研究对象，利用Ansys Workbench创建前大梁的参数化有限元模型，对前大梁进行静力学分析，得出前大梁最不利工况下的应力云图及变形状态，判断最不利工况下的危险截面位置。运用Workbench中的Design Exploration模块对前大梁参数化模型进行优化分析，以主梁截面主要尺寸为输入参数，最大应力及最大位移为输出参数，根据F.E.M1.001—1998《欧洲起重机设计规范》设置评判准则：即满足强度和刚度要求的情况下，前大梁总重最小。通过响应面分析，判断对输出参数影响较大的变量。以响应面分析结果为基础，采用MOGA优化方法进行优化设计，获得3个候选设计点。对3个候选点的设计方案分别进行有限元静力分析，并与初始设计方案对比，在满足约束条件的情况下，最优设计点的前大梁自重与初始设置相比下降了15.5%。