基于有限元分析的雙小車橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、起重機(jī)械是現(xiàn)代化生產(chǎn)中非常重要的輔助工具設(shè)備，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)活動(dòng)中的各個(gè)領(lǐng)域。雙小車橋式起重機(jī)作為一種新型起重機(jī)械，主要用于起吊大跨度重物的工作場(chǎng)合，具有充分利用橋架下空間、運(yùn)行平穩(wěn)、安全性和工作效率高以及使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。主梁作為起重機(jī)的主要元件，對(duì)其整體安全性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。目前主梁普遍存在結(jié)構(gòu)笨重、材料浪費(fèi)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響雙小車橋式起重機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用。
　　本文以雙小車橋式起重機(jī)的組合型主梁（鋼板與工字鋼）為研究對(duì)象，基

2、于有限元方法對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并完成軟件開(kāi)發(fā)，具體工作主要有:
　　(1)建立三維參數(shù)化模型，并對(duì)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析?；趨?shù)化設(shè)計(jì)思想，建立主梁結(jié)構(gòu)的三維參數(shù)化有限元模型，通過(guò)簡(jiǎn)單的參數(shù)控制實(shí)現(xiàn)快速建模;開(kāi)展起重機(jī)在負(fù)荷下的試驗(yàn)研究，驗(yàn)證參數(shù)化模型;利用參數(shù)化有限元模型，對(duì)主梁進(jìn)行不同工況下的靜力分析，并運(yùn)用弧長(zhǎng)算法和非線性穩(wěn)定算法，預(yù)測(cè)主梁結(jié)構(gòu)的極限承載能力，通過(guò)上述有限元分析確定主梁承載裕量;
　　(2)

3、基于有限元分析結(jié)果，運(yùn)用ANSYS-APDL語(yǔ)言及其優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，對(duì)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。以主梁自重輕量化為目標(biāo)，以滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度要求為約束條件，利用所建立的參數(shù)化模型，采用不同優(yōu)化算法，對(duì)組合型主梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);優(yōu)化結(jié)果表明在既定的安全裕量下結(jié)構(gòu)的承載能力能夠得到更好發(fā)揮，主梁自重減輕，且強(qiáng)度和剛度仍滿足要求;
　　(3)整合研究成果，開(kāi)發(fā)完成“雙小車橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)”?；贛ATLAB軟件的圖形用戶界面