本文關(guān)鍵詞：基于有限元的塔式起重機(jī)空間桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：擁有自重輕,但是造價(jià)相對(duì)低并且施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)的空間桁架結(jié)構(gòu)近年來(lái)在工程中獲得廣泛的應(yīng)用,同時(shí)在工程建設(shè)中的作用也越來(lái)越顯著。雖然空間桁架具備自重輕的特點(diǎn),但若對(duì)空間桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠使結(jié)構(gòu)在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下更大限度的節(jié)省原材料、降低生產(chǎn)成本,這些對(duì)積極響應(yīng)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、同時(shí)提倡綠色建設(shè)是有著重要的顯示意義�？臻g桁架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究經(jīng)歷了尺寸、形狀、拓?fù)湟约敖M合幾個(gè)階段的發(fā)展,現(xiàn)階段學(xué)者們研究的方向多數(shù)集中在滿足工程需求前提下來(lái)降低工程造價(jià)為目的的,而在眾多結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究中,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化的實(shí)現(xiàn)難度最大。其中,結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究多采用均勻化的研究方法,同時(shí)軟件ANSYS Workbench中的拓?fù)鋬?yōu)化Shape Optimization模塊也正是基于該方法開發(fā)的�；赪orkbench軟件平臺(tái),建立連續(xù)體的數(shù)學(xué)模型,不同的工況載荷作為設(shè)定加載條件的依據(jù),得到各桿優(yōu)化后的布局方案,最后對(duì)利用Workbench進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)必須要注意的一些問題加以總結(jié)。塔式起重機(jī)是重要的工程機(jī)械,課題以塔機(jī)上主要的空間桁架結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行靜力學(xué)分析、動(dòng)態(tài)特性分析及優(yōu)化分析。塔機(jī)底盤結(jié)構(gòu)、塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)結(jié)構(gòu)是塔機(jī)的重要部分,也是塔機(jī)上典型的空間桁架類結(jié)構(gòu)。以往的研究主要偏向于塔機(jī)整機(jī)、起重臂及平衡臂的研究,對(duì)固定塔身的研究較少,尤其對(duì)于超大型塔機(jī)而言,常常會(huì)出現(xiàn)因擔(dān)心結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度不夠而加大材料用量,反而造成材料利用率低的現(xiàn)象。借助有限元軟件分析塔機(jī)主要桁架結(jié)構(gòu),完成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核后,對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題展開探索。結(jié)果表明,塔身結(jié)構(gòu)、底盤結(jié)構(gòu)均滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)鑒于結(jié)構(gòu)應(yīng)力均小于許用應(yīng)力,還存在可優(yōu)化空間,且結(jié)構(gòu)受力不均,出現(xiàn)局部應(yīng)力集中現(xiàn)象,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。最后,分析了改進(jìn)的結(jié)構(gòu),驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)果的正確性和可靠性,使其能應(yīng)用與工程實(shí)際。
【關(guān)鍵詞】：空間桁架 底盤 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié) ANSYS Workbench 拓?fù)鋬?yōu)化
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH213.3

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 林友新;張卓群;李宏男;肖志前;李東升;;輸電塔結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

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本文編號(hào)：1029938