本文關(guān)鍵詞：基于靈敏度分析的橋式起重機(jī)箱梁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)　出處：《中北大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：起重機(jī)是現(xiàn)代生產(chǎn)活動(dòng)中用來對(duì)物料進(jìn)行運(yùn)輸、裝卸、起重等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備,被廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域。橋式起重機(jī)作為應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)量最多的起重設(shè)備,其具有空間利用率高、可靠性高和運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。目前橋式起重機(jī)不僅存在結(jié)構(gòu)自重大、材料浪費(fèi)的問題,同時(shí)在使用的過程中的動(dòng)態(tài)問題也越來越凸顯,而國內(nèi)研究者們?nèi)圆捎渺o態(tài)設(shè)計(jì)法和經(jīng)驗(yàn)法對(duì)橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),迫切要求對(duì)橋式起重機(jī)動(dòng)態(tài)特性做更為深入的理論研究,并在設(shè)計(jì)過程中更多的采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的方法。本文以某額定起重量32t,跨度22.5m的橋式起重機(jī)箱形主梁為研究對(duì)象,基于靈敏度分析方法,結(jié)合有限元理論,將動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法引入到橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)了橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)重量輕、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)的目的。本文的研究內(nèi)容如下:(1)首先建立了橋式起重機(jī)箱梁結(jié)構(gòu)有限元模型,并對(duì)其進(jìn)行靜動(dòng)力學(xué)分析,得到箱梁結(jié)構(gòu)前六階模態(tài)頻率及相應(yīng)的振型,提取了對(duì)箱梁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能影響最大的那階模態(tài)頻率,作為箱梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)之一。(2)以靈敏度分析理論為基礎(chǔ),利用最小二乘法確定了對(duì)箱梁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能影響較大的幾何參數(shù),并將它們選取為動(dòng)態(tài)優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量。(3)以靈敏度分析所提取的尺寸參數(shù)為輸入,以箱梁結(jié)構(gòu)中對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能影響最大的模態(tài)頻率為輸出,通過訓(xùn)練構(gòu)建了箱梁結(jié)構(gòu)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。(4)將自適應(yīng)變異操作和混合變異算子引入到帶有精英策略的非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)中,提出了一種改進(jìn)的NSGA-Ⅱ算法。以橋式起重機(jī)箱梁減重和改善動(dòng)態(tài)性能同時(shí)作為動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),利用改進(jìn)的NSGA-Ⅱ算法對(duì)所建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行尋優(yōu),最后運(yùn)用層次分析法對(duì)尋優(yōu)得到的部分Pareto最優(yōu)解集進(jìn)行優(yōu)選,選出了一種結(jié)構(gòu)重量輕、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)的橋式起重機(jī)箱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,并與優(yōu)化前結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了優(yōu)化方案的可行性與優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH215

【參考文獻(xiàn)】

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