【摘要】：21世紀是海洋世紀。隨著海工市場及船運業(yè)的蓬勃發(fā)展,對與之相配套的裝備制造業(yè)提出了新的要求。作為現(xiàn)代化船廠制造主力的大型船廠龍門起重機也朝著越來越大型化、高速化的方向發(fā)展。振動問題在工程領域早已存在,大部分設計規(guī)范對起重機的振動問題不做考核。然而隨著龍門起重機的越來越大型化、高速化,振動問題在這類起重機上帶來的負面影響越來越突出,從設計上減少振動對起重機造成的不利影響是需要研究的一個方向。本文通過分析龍門起重機的靜動態(tài)特性,引入神經網絡和遺傳算法等先進設計手段,對龍門起重機進行優(yōu)化設計以提高其動態(tài)特性,取得如下成果:1、通過分析龍門起重機的結構形式和載荷特點,結合工程實際項目,利用ANSYS里面的APDL語言建立起重機的參數化有限元模型;2、根據起重機設計規(guī)范,對龍門起重機的靜態(tài)和動態(tài)特性進行分析;3、利用神經網絡建立起重機動態(tài)模型代替有限元模型、利用遺傳算法對神經網絡模型進行優(yōu)化。二者互相結合,可以快速有效的完成起重機的動態(tài)優(yōu)化設計。結果表明,通過優(yōu)化設計,自重明顯減輕,動態(tài)性能有了顯著提高,驗證了本文中所采用方法的有效性。
【圖文】：

憑借其強大的吊裝能力，可實現(xiàn)大型分段之間的現(xiàn)場拼接，大大提高建造效率。如圖1 所示，龍門起重機的常規(guī)形式為龍門型結構，隨著用戶個性化要求的發(fā)展，也出現(xiàn)了一些特殊的形式，如帶有懸臂梁的龍門吊、四軌龍門吊等。常規(guī)龍門起重機由主結構、上/下小車、大車行走、維修吊、大車電纜卷盤或柴油機等動力裝置、錨定和防風拉鎖等安全裝置以及其它電氣、液壓系統(tǒng)等構成。起重機的結構部分占了整機總重量的 80％以上，主要包括大梁、剛性腿、柔性腿、小車架、大車結構等。圖 1 龍門起重Fig.1 Goliath crane船廠龍門起重機的典型結構如圖 2 所示。兩條支腿（剛性腿和柔性腿）和大梁構成了龍門型；為了吊裝船體分段的需要，船廠龍門起重機一般配備有兩部小車，即上下小車，下小車可以從上小車下部穿越以便實現(xiàn)船體分段的空中翻身功能；另外在大梁的端部會配備維修吊，用來實現(xiàn)上下小車上機構的維修和保養(yǎng)。

圖 2 龍門起重 構簡圖Fig.2 Outline of goliath crane1. 大梁 2. 剛性腿 3. 柔性腿 4. 上小車 5. 下小車 6. 維修吊 7. 大車irder 2. Fixed leg 3. Hinged leg 4. Upper trolley 5. Lower trolley 6. Service crane 7. G門起重機載荷組合龍門起重機的設計過程中，必須考慮其在整個生命周期中能夠滿足使用況，起重機在不同的使用工況下，，有不同的設計要求，即設計安全系數用于龍門起重機上的載荷種類繁多，根據工作狀態(tài)的不同需要用到的載。按照它們的特點和實際使用工況要求的不同，通�？梢苑譃榛据d荷及特殊載荷三類。.1.1.1 基本載荷本載荷也就是常規(guī)設計時必須考慮的載荷，通常在任何工況組合下都用傳統(tǒng)的經驗估算法估算起重機的初始設計截面時，可以按此載荷設計般包括：
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH213.5

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