基于ANSYS塔式起重機(jī)重臂多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)越來越大型化,負(fù)載和運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷提高,機(jī)械振動(dòng)的動(dòng)載荷增大。對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)將具有理論意義和經(jīng)濟(jì)上的巨大效益。目前,對(duì)于大型桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要以單目標(biāo)為主,多目標(biāo)較少。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,起重機(jī)由單目標(biāo)設(shè)計(jì)向多目標(biāo)設(shè)計(jì)發(fā)展是一種必然趨勢(shì)。
　　 本文基于有限元分析理論和起重機(jī)力學(xué)理論,以有限元分析軟件ANSYS為平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)起重臂的靜力分析和模

2、態(tài)分析,得到的分析數(shù)據(jù)和結(jié)論對(duì)塔式起重機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有效的手段,論文主要內(nèi)容包括:
　　 1.對(duì)起重臂建立力學(xué)模型,分析各工況下的受力情況。運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS,對(duì)TC5013型塔式起重機(jī)起重臂進(jìn)行了建模。為了解決大型桁架結(jié)構(gòu)導(dǎo)入ANSYS運(yùn)行緩慢,本文作者采用了簡化建模,然后對(duì)各臂架單元分配截面形狀的方式。并對(duì)起重臂進(jìn)行了靜剛度校核,根據(jù)得到了應(yīng)力變形情況看是否滿足設(shè)計(jì)要求。
　　 2.根據(jù)起重機(jī)動(dòng)力學(xué)

3、理論,對(duì)起重臂進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。并利用ANSYS進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了前五階的模態(tài)固有頻率。根據(jù)臂架振型的變化圖選擇對(duì)結(jié)構(gòu)影響最大的固有頻率作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。
　　 3.對(duì)起重臂建立了多目標(biāo)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用目標(biāo)分層法對(duì)模型進(jìn)行了求解。經(jīng)過兩次尋優(yōu),確定起重臂結(jié)構(gòu)最優(yōu)解。在滿足模型約束的條件下,得出優(yōu)化結(jié)果比優(yōu)化前的質(zhì)量減輕了9％的結(jié)論。
　　 總之,塔式起重機(jī)起重臂多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),是將先進(jìn)的設(shè)計(jì)、分析應(yīng)用于塔式起重機(jī)