铸造起重机主梁结构综合优化方法研究

来源 :太原科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wwjms
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人类社会发展和科学技术的进步,人类对能源和资源的过度开发与消耗,已成为制约人类经济社会发展的一大障碍,轻量化成为广泛关注的重点问题。就铸造起重机而言,其工作环境恶劣化、结构多样化、受力复杂化、重量巨大化等,导致以安全为保证的铸造起重机主梁结构优化设计难度提高。工程结构优化可以有效的减少材料的重量,降低制造成本,提高能源的利用率。设计初期,拓扑优化可为设计者提供一个概念性的模型,使整体布局最合理、最优化。本文通过先拓扑优化后尺寸优化的综合优化方法,使得优化的空间大大增加,突破了只有尺寸优化的局限性,提高了优化的效率。因此,本文以铸造起重机箱型主梁为研究对象,采用变密度拓扑优化方法,通过ANSYS大型通用有限元软件,对铸造起重机主梁腹板结构进行拓扑优化,根据概念性模型,对腹板结构进行重新设计,同时结合粒子群优化算法对主梁截面进行尺寸优化。本文论述的主要内容为:(1)进行结构优化理论知识的研究,介绍了工程结构优化的概念、分类,着重研究了拓扑优化的原理以及设计方法,采用基于SIMP插值模型的变密度拓扑优化方法,探讨铸造起重机主梁先拓扑优化、再尺寸优化的可行性。(2)采用许用应力法对铸造起重机金属结构进行初步设计,根据铸造起重机的结构参数,工作特点以及工作性质,进行载荷组合、3S(强度、刚度、稳定性)承载能力验证,同时采用ANSYS-APDL语言对铸造起重机主梁进行基于静力学仿真,验证初步设计合理性。(3)采用变密度法建立铸造起重机主梁的拓扑优化数学模型,即确定设计变量、目标函数、约束条件。借助ANSYS有限元分析软件对铸造起重机主梁腹板结构进行拓扑优化,得到拓扑优化后的概念性模型,通过概念性模型设计出新型主梁腹板结构,并验证其可行性。(4)以标准粒子群优化算法为基础,建立铸造起重机主梁截面尺寸优化的数学模型,对拓扑优化后的主梁截面进行了尺寸优化,经有限元分析和理论计算,优化过后的主梁满足设计要求,并且有效减轻了铸造起重机主梁结构的重量。
其他文献
在日本,人们非常重视"恩",报恩思想根深蒂固,可以说,日本人的心理恩惠意识的价值观念根植于社会的各个领域,人们交往中都是抱着知恩、受恩、感恩的心理。由于日本人的恩惠意
在采用顶管法进行施工过程中如遇软弱土层,通常办法是先对顶管周围土体进行灌浆固结,然后开挖,或用隧洞施工法替代。灌浆团结法对含水量较大的淤泥质土作用不大,而隧洞施工法
中国已经坚定不移地走上法治之路 ,但远未“达致”。而要实现“达致” ,关键在于大张旗鼓地倡导“宪政中国”主张 ,排除万难地建设一个“宪政中国”。而之所以恰恰是“宪政中
<正>2013年7月26日,由山东济南开往新疆吐鲁番的电货11202次列车正点从济西站开出。这是货运改革以来,济南铁路局开行的首列零散"白货"快运直达列车。4天后,该列车到达吐鲁番
<正>信息化是当今时代最为显著的特征,随着互联网的迅猛发展,网络媒体覆盖的人群范围更加广泛,网络媒体已经成为推动经济社会快速发展的重要因素和人们获取信息的重要手段,正
全日制教育硕士专业学位自2009年开设以来,受到越来越多广大学子的关注。在专业学位硕士培养方案中,多次提到“实践型”和“应用型”两个字眼,该学位的设立主要是为中小学培养应
<正> 王勃和陈子昂都是初唐时期杰出的诗人。陈子昂在唐代文学史上的地位,历代学者都大书特书,论及初唐诗风改革之功,往往把陈子昂推称为诗风改革的旗手,而对王勃及其同时期
“入世”三年来,我国农产品国际贸易出现了快速增长的好势头。“入世”后过渡期,我国农产品国际贸易面临跨国公司、国际绿色贸易壁垒和农产品反倾销的挑战。对此,本文提出了
网络时代党报深度报道的目标定位是“深刻成就影响力”。党报深度报道的读者既包括社会精英,也包括普通群众,党报深度报道目前的读者定位策略可概括为“巩固显在读者”和“争
日前,全国煤矿自动化开采技术现场会在陕煤化集团黄陵矿业公司召开,来自全国安全监察系统、煤炭行业管理系统的负责人共同研讨交流,学习推广黄陵一号智能化无人开采的先进经验。