基于APDL的起重机臂架结构参数化建模及优化研究

发布时间：2020-06-30 11:23

【摘要】： 随着社会的发展,我国与世界各国的经济贸易显著加强。国家对外进出口额逐年增加,各种起重机械的需求量也越来越大。门座起重机是大型港口必备的装卸机械,具有灵活、便捷、适应性广等优点,其应用越来越广,作用越来越大,同时对起重机的技术要求也越来越高。尤其是计算机技术的广泛应用,促使了许多跨学科的先进设计方法出现,推动了起重机新的设计技术和制造技术的提高。激烈的国际市场竞争也越来越依赖于技术的竞争,这些都促使起重机的技术性能进入崭新的发展阶段。港口机械的设计计算方法需要不断地更新和完善,向更注重功能性、经济性、可靠性和安全性的方向发展。 作为产品的设计者,一方面要为生产者降低其设计生产成本;另一方面又要保证其运行的可靠性。为此,本课题对起重机臂架结构进行了优化研究。 以有限元软件ANSYS为平台,建立了门座起重机臂架结构的有限元分析模型,确立了臂架设计参数和整体结构的最大应力值及位移值之间的对应关系表,为后面的神经网络提供学习样本。 利用神经网络的非线形映射功能,建立神经网络模型,并用从有限元分析中获得的数据样本对建立的BP神经网络进行训练。在建立BP神经网络模型的过程中,作者讨论了样本数据归一化、隐含层神经元个数的选取等问题。作者通过建立BP神经网络模型,进行门座起重机臂架结构的最大应力及挠度的预测,克服了以往基于有限元分析的优化设计中有限元分析占用时间过多且在实际中缺乏操作可行性的缺点。 以优化理论为基础,建立了臂架结构的优化模型:以各杆件的壁厚以及部分长度尺寸为优化设计的变量,以臂架结构的重量最轻为优化的目标函数,在满足强度,刚度及工艺要求的基础上,列出优化的约束方程。借助MATLAB的优化工具箱,对臂架结构进行了优化,并对优化结果进行了检验,证明了该优化方法的可行性。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH21
【图文】：

时有必要对重量进行补偿。常用的有三种质量补偿的方法:重力加速度补偿法，密度补偿法，还有设置质量元，用质量补偿法，本模型采用密度补偿法。臂架结构有限元模型，单元总数1339个，节点总数12巧个，其模型如下图2一1所示:汉赢{一~一一--------一-------一入抽一图2一1起重机臂架结构整体模型其中，下面为建立模型的部分命令流:用REP7A二10B二8C二8D二8Ll二2020

武汉理}_大学硕十学位论文41，FZ，bx16，FY，一ay16，FZ，bx39，F丫一ay39，FZ，bx15，FY，一ayFK，115，FZ，bxFK，242，FY，一ayFK，242，FZ，bx501夕E静力学计算结果分析.应力结果醉C丢么L3OL尽丁二〕那入川

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 何业科;;配备集装箱旋转吊具的单臂架门座起重机钢丝绳缠绕系统对比分析[J];集装箱化;2011年07期

2 林健民;夏鹏;李勇智;;四连杆门座起重机设计方法及优化设计的探讨[J];湖北工业大学学报;2011年04期

3 李世龙;刘嵩;赵利军;;变频调速在门座起重机抓斗起升控制中的理论研究[J];黑龙江科技信息;2011年25期

4 郭莉芳;;门座起重机象鼻梁拆装维修工艺[J];港口科技;2011年07期

5 刘绍斌;张雪;;门机变幅机构的变频调速研究[J];华章;2011年23期

6 杨平;吕彭民;王刚;史春娟;;混凝土泵车疲劳寿命预测方法[J];长安大学学报(自然科学版);2011年04期

7 冯家炳;;高空作业车载人作业平台臂架系统优化设计[J];湖南农机;2011年07期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 邱艳峰;于立娟;刘荣升;高英杰;;智能化泵车臂架电液操控技术的开发研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

2 何先凡;;门座起重机臂架设计浅析[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年

3 罗超;王琮;任翠青;秦立成;;大型起重船臂架结构拓扑优化设计研究[A];2009年度海洋工程学术会议论文集（下册）[C];2009年

4 王浩东;陆国贤;倪庆兴;;用动态规划法进行起重机桁架式臂架的结构优化设计[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年

5 诸葛鸿程;程永明;陶德馨;沈元浩;;港口门座起重机的静、动强度测试分析和疲劳寿命预测[A];第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1998年

6 王红;王少梅;;门座起重机总体CAD软件数据分析及管理[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年

7 何先凡;;门座起重机臂架设计浅析[A];2004年中国机械工程学会年会论文集：物流工程与中国现代经济——第七届物流工程学术年会专辑[C];2004年

8 杨艳芳;张园;胡吉全;陈定方;;港口门座起重机的整机滚装系统设计[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年

9 高顺德;王景波;;四连杆式门座起重机臂架及平衡重系统优化设计[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年

10 李志建;郑见粹;马文杰;;黑龙江500t浮式起重机技术开发[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 朱峰光;港口大型门座起重机寿命评估法通过评审[N];中国工业报;2009年

2 杨小珍;中联重科新型40米混凝土泵车成功下线[N];中国建材报;2008年

3 王婷如邋司宁博;起重机吨位创新高 国产品牌出击高端市场[N];中国工业报;2007年

4 本报记者 邓继跃;不要倾销考虑营销[N];中国机电日报;2002年

5 刘锦才 靳永祝;红光吊车为何如此受青睐？[N];中国机电日报;2001年

6 高荆萍;“两龙”重组 大连再造重机航母[N];中国工业报;2003年

7 樊煜;比肩利勃海尔徐重路还有多长？[N];中国工业报;2003年

8 张勇;徐州重机调整战略 应对变化[N];中国企业报;2004年

9 张宁;“大连制造”装备世界[N];大连日报;2005年

10 滕修金;马钢推广 “程从山抓斗滑轮片定位操作法”[N];中国冶金报;2009年

相关博士学位论文 前2条

1 王斌华;基于流固耦合理论的混凝土泵车动力响应与疲劳强度研究[D];长安大学;2009年

2 屠凤莲;动臂变幅塔机奇偶倍率吊钩装置的设计理论[D];河北工业大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 谷红学;钢丝绳变幅起重机臂架系统事故坠落失效分析[D];武汉理工大学;2012年

2 陈旋;门座式起重机臂架坠落事故再现仿真平台研究开发[D];武汉理工大学;2012年

3 苏运波;基于APDL的起重机臂架结构参数化建模及优化研究[D];武汉理工大学;2008年

4 何成忠;带斗门座起重机卸料过程动态特性分析研究[D];武汉理工大学;2010年

5 张俊成;16TYHB型沥青路面微波养护车臂架结构有限元分析及其轻量化设计研究[D];长安大学;2010年

6 陈康宁;基于非线性弯曲理论的臂架腰绳作用机理研究[D];大连理工大学;2010年

7 李冬;强夯机臂架疲劳寿命仿真分析[D];大连理工大学;2011年

8 李江;登高平台消防车臂架筋板优化分析[D];大连理工大学;2012年

9 巫越;起重机桁架式臂架优化设计研究[D];大连理工大学;2011年

10 孙恒;600t·m强夯机关键结构有限元分析[D];长安大学;2011年

本文编号：2735249