基于王莲叶脉分布的塔式起重机臂架结构仿生设计

发布时间：2019-04-27 05:30

【摘要】：为了使塔式起重机自身重量更轻,更易于安装和运输,以此降低生产和运行成本,引入了结构仿生设计思想。以QTZ40塔式起重机臂架结构为研究对象,利用结构仿生设计方法对塔式起重机臂架结构进行了仿生优化设计。经研究、分析发现王莲叶脉的构型符合黄金分割定律,依据相似性评价标准,确定王莲为臂架仿生原型,结合臂架拓扑优化结果和王莲构型规律,确定了臂架的仿生优化设计方案。利用APDL语言建立了臂架的有限元模型,接着利用ANSYS软件对臂架原结构和仿生结构分别进行静力学分析计算,结果显示,仿生模型较原模型减重11.41%,并且在强度、刚度等方面均取得了较好的优化效果。
[Abstract]:In order to make tower crane lighter and easier to install and transport, so as to reduce the cost of production and operation, the idea of structural bionic design is introduced. Taking the boom structure of QTZ40 tower crane as the research object, the bionic optimization design of the boom structure of tower crane is carried out by using the bionic design method of structure. According to the similarity evaluation criteria, Wang Lian was determined to be the bionic prototype of the boom, combined with the results of topology optimization of the boom and the regularity of the configuration of Wang Lian. The bionic optimization design scheme of the boom is determined. The finite element model of the boom is established with APDL language. Then the static analysis and calculation of the original structure and the bionic structure of the boom are carried out by using ANSYS software. The results show that the weight of the bionic model is 11.41% less than that of the original model, and the strength of the bionic model is reduced by 11.41%. The stiffness and other aspects have achieved better optimization results.
【作者单位】： 中北大学CAD/CAM工程技术中心;山西省起重机数字化设计工程技术研究中心;
【分类号】：TH213.3

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本文编号：2466728