大載荷施工平臺(tái)懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析.pdf

1、隨著我國建筑幕墻、鋼結(jié)構(gòu)安裝等行業(yè)的快速發(fā)展，施工平臺(tái)作為高空施工裝備的重要組成部分，在幕墻安裝、電梯安裝等建筑施工中的使用日益廣泛。目前，單片重量超過500kg的幕墻逐漸增多，而國內(nèi)現(xiàn)有的施工平臺(tái)的承載能力大都在250kg～800kg之間，載重量超過2000kg的大載荷施工平臺(tái)尚屬空白，對大載荷施工平臺(tái)的需求日漸突出。懸掛機(jī)構(gòu)是整個(gè)施工平臺(tái)系統(tǒng)的支撐固定機(jī)構(gòu)，懸掛機(jī)構(gòu)的可靠、有效工作對整個(gè)系統(tǒng)至關(guān)重要。因此，本文以研發(fā)的ZLP2000

2、大載荷施工平臺(tái)為研究對象，對重要承載部件——懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析基礎(chǔ)上，獲得改進(jìn)的懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，為大載荷施工平臺(tái)的研發(fā)與技術(shù)進(jìn)步奠定基礎(chǔ)，對同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。
　　本文首先依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)分析原理，建立懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，對懸掛機(jī)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，確定其結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，提出改善結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)的方法，借助輔助設(shè)計(jì)工具對分析過程中的關(guān)鍵問題予以優(yōu)化分析，得到初步改進(jìn)的懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)方案。其次，依據(jù)

3、有限單元法的基本原理，確定初步改進(jìn)懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的簡化原則及邊界條件處理方法，利用參數(shù)化設(shè)計(jì)語言APDL對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化建模，并建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，利用ANSYS尺寸優(yōu)化模塊對懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行輕量化研究，得到了優(yōu)化方案結(jié)果。最后，對懸掛機(jī)構(gòu)重要構(gòu)件——連接套，進(jìn)行了不同方案計(jì)算結(jié)果分析對比，并以改進(jìn)后的懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)建模，結(jié)果進(jìn)行了分析比對，并以改進(jìn)后的懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的幾何尺寸建模，提出了一種精確計(jì)算鋼絲繩滑輪結(jié)構(gòu)有限元處理方法;并對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行

4、靜力學(xué)分析，獲得了兩種工況下的最大應(yīng)力值及位移值，與傳統(tǒng)計(jì)算結(jié)果吻合，驗(yàn)證了分析的正確性。另外，基于特征值屈曲及有限元理論，分析了該結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定，獲得了最大臨界力，對同類產(chǎn)品的穩(wěn)定性研究有一定實(shí)踐意義。
　　本文采用ZLP2000大載荷施工平臺(tái)懸掛機(jī)構(gòu)為分析原型，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析法及有限元法相關(guān)理論，對大載荷作用下的懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，結(jié)果顯示:其結(jié)構(gòu)質(zhì)量同比減少11.2％，優(yōu)化效率良好，為相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)