1000T轮胎式提梁机关键部件轻量化研究

发布时间：2021-04-25 20:14

　　我国已建高铁线路中桥梁所占比重较大,随着“八纵八横”铁路网推进,高铁建设路段经过山川、河流、沟谷的情况越来越多,需要架设桥梁高架的情形也逐渐增多。发展40m简支梁可以减少桥墩数量,加快建设速度,提高稳定性,减少基建成本,因此与之相配的40m跨1000T轮胎式提梁机的发展及研究具有重要意义。工程中提梁机设计多数存在结构冗杂,材料浪费的情况,提梁机主框架钢结构占整机重量的60%以上,研究其结构设计及其轻量化对降低整车自身载荷,降低能耗,提高效率,以及减少对环境的污染都具有重要的意义。本文对HLT1000T轮胎式提梁机关键结构部件根据结构复杂程度分别采用三种算法进行轻量化研究,具体工作及优化结果如下:（1）针对1000T轮胎式提梁机主梁进行有限元建模及模态分析,主梁机械结构的强度与刚度满足要求,但冗余量很大,需要进行优化设计;对此,提出基于遗传算法与多目标优化策略对主梁结构进行优化设计;对优化前后进行对比分析,自重减重9.4%。（2）对于1000T轮胎式提梁机横梁进行有限元建模及静力学分析、谐响应分析,在满足结构强度刚度要求下,提出基于鱼群算法的优化技术,对横梁结构进行优化分析;优化后自重减... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外提梁机研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 轻量化技术
    1.4 国内外运用CAE技术对提梁机的研究
    1.5 技术路线、研究内容及目标
    1.6 本章小结
第2章 1000T提梁机的结构设计
    2.1 整机的基本组成以及参数
        2.1.1 整机总体设计
        2.1.2 技术参数
    2.2 提梁机主要结构部件的设计
        2.2.1 主梁的功能及结构特点
        2.2.2 横梁的功能及结构特点
        2.2.3 支腿的功能及结构特点
    2.3 本章小结
第3章 1000T提梁机主梁结构有限元分析及优化
    3.1 有限元思想
    3.2 提梁机结构部件参数化建模
    3.3 主梁参数化建模
    3.4 主梁机构的力学分析
        3.4.1 静力学分析
        3.4.2 主梁载荷计算
        3.4.3 主梁机构的静力学分析
        3.4.4 主梁机构的模态分析
    3.5 基于遗传算法的主梁多目标优化
        3.5.1 遗传算法及多目标优化的概述
        3.5.2 多目标优化数学模型的建立
        3.5.3 主梁优化设计的过程
    3.6 主梁优化前后的性能对比
        3.6.1 静力学性能对比分析
        3.6.2 模态分析对比分析
    3.7 本章小结
第4章 1000T提梁机横梁结构有限元分析及优化
    4.1 横梁参数化建模
    4.2 横梁机构的力学分析
        4.2.1 横梁载荷计算
        4.2.2 横梁机构的静力学分析
        4.2.3 横梁机构的谐响应分析
    4.3 基于鱼群算法的横梁轻量化分析
        4.3.1 鱼群算法的概述
        4.3.2 横梁目标优化数学模型的建立
        4.3.3 横梁优化设计的过程
    4.4 横梁优化前后的性能对比
        4.4.1 静力学性能对比分析
        4.4.2 谐响应性能对比分析
    4.5 本章小结
第5章 1000T提梁机支腿结构有限元分析及优化
    5.1 支腿参数化建模
    5.2 支腿结构的力学分析
        5.2.1 支腿载荷计算
        5.2.2 支腿的静力学分析
        5.2.3 支腿的疲劳性能分析
    5.3 基于模拟退火算法的支腿结构优化
        5.3.1 模拟退化算法的概述
        5.3.2 支腿目标优化数学模型建立
        5.3.3 支腿的优化设计
    5.4 支腿优化前后的性能对比
        5.4.1 静力学性能对比分析
        5.4.2 疲劳性能对比分析
    5.5 本章小结
第6章 整机试验
    6.1 整机安装调试
    6.2 整机试验
    6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[2]250t双导梁轮胎式提梁机行走同步控制系统设计与研究[D]. 杨璐.燕山大学 2017
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本文编号：3160024