门座式起重机中人字形构件的轻量化研究

发布时间：2017-11-23 16:34

本文关键词：门座式起重机中人字形构件的轻量化研究

【摘要】：人字架是一些机械设备中不可缺少的组成部分之一，作为这些机械设备中的基础部件，在不降低设备零部件强度的前提下，防止设备发生危险，减少制造工程中的成本，使得对人字架的研究越来越重要。本文在研究了现代设计理论对人字架进行研究的基础上，对某起重用人字架进行了较为详细的研究与分析，建立了人字架设计模型，对人字架进行了三维动态仿真，并对人字架的尺寸进行了优化研究。对优化后的人字架结构进行了虚拟装配研究，得到了较为理想的人字架结构；在此基础上，对人字架结构进行了有限元分析研究，获得了相应的应力和变形云图。本文的研究的主要工作以建立对人字架的结构分析，在满足强度和稳定性的前提下，运用Matlab软件对其优化分析，在人字架受集中力一定的条件下，确定人字架杆件的截面尺寸以及高度，从而得到最小结构尺寸；运用Solidworks软件对优化后的人字架进行三维建模优化检验以及虚拟装配分析，得到相应的应力和变形云图。通过对人字架的优化及分析可知，应用Matlab对机械优化设计问题进行求解，求解方便，编程简单，优化结果可靠，设计效率高。将Matlab优化取得的数据通过SolidWorks建立起三维人字架模型,并对人字架进行有限元分析计算,使计算数据能三维可视化地显示出来，便于更好地理解计算结果，而建立的三维模型更加符合工程实际要求，并通过有限元可视化分析进一步验证由Matlab优化出的人字架结构尺寸的最优解的正确性和进一步进行结构设计，从而减轻设计机构重量的可行性。本文的研究方法不仅使人字架的结构尺寸得到了优化，减少了工程中的时间成本、劳动成本和资源成本，而且为其它专用人字架的设计研究，提供了一种可供借鉴的思路和方法，研究的结果对实际工程具有重要的意义。
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.4

【参考文献】

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