【摘要】： 岸邊集裝箱起重機是集裝箱碼頭前沿裝卸集裝箱船舶的專用起重機。世界航運的發(fā)展,運輸船隊不斷呈現(xiàn)大型化趨勢。巴拿馬、超巴拿馬型運輸船已經(jīng)廣泛運用。為了適應(yīng)貨運量的激增及船舶大型化對裝卸速度的迫切要求,岸邊集裝箱起重機正向高效、大型化的方向發(fā)展,岸橋的尺寸和重量也在不斷的增加。在進(jìn)行岸邊集裝箱起重機設(shè)計時,如何合理利用材料,減輕整機自重,減小對碼頭的輪壓,提高產(chǎn)品安全性和質(zhì)量,降低成本有著重要的理論意義和經(jīng)濟價值。岸橋的前大梁是主要承受移動載荷構(gòu)件,提高其承載能力和減輕重量更為重要。另一方面,隨著集裝箱運輸船舶大型化的蓬勃發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,岸橋的主要參數(shù)不斷的提高,從而使得越來越多的岸橋設(shè)計采用雙拉桿的形式。 對于雙拉桿結(jié)構(gòu),由于是一次超靜定結(jié)構(gòu),其內(nèi)力與變形的計算都比單拉桿時的求解要復(fù)雜。目前岸邊集裝箱起重機設(shè)計主要還是參照已有的機型,結(jié)構(gòu)、板厚的參數(shù)變化不大,造成許多不必要的浪費,并且岸橋結(jié)構(gòu)設(shè)計中,CAD輔助設(shè)計實質(zhì)上是作為設(shè)計后的校核工具,沒有充分發(fā)揮其作用。論文針對岸邊集裝箱起重機的特點,基于有限元分析軟件ANSYS的APDL參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上,著重對拉桿的吊點位置、前大梁結(jié)構(gòu)尺寸及減輕前大梁重量進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計與分析,從而使前大梁受力合理,在滿足強度、剛度的條件下,使其自重降低�？紤]到前大梁及前拉桿的優(yōu)化設(shè)計變量數(shù)目多,本文進(jìn)行兩次優(yōu)化。首先采用最優(yōu)梯度法對設(shè)計變量進(jìn)行敏感度分析。參考敏感度分析的結(jié)果,進(jìn)行設(shè)計變量篩選,對敏度大的設(shè)計變量再次采用一階優(yōu)化工具進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。為了更符合工程實際,對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行圓整。 岸橋拉桿系統(tǒng)一直依賴經(jīng)驗的設(shè)計方法,這種經(jīng)驗設(shè)計法往往設(shè)計效率不高,不具備前瞻性,比如設(shè)計制造的拉桿系統(tǒng)在前大梁俯仰過程中內(nèi)、外前拉桿在折疊運動過程中發(fā)生干涉等情況。通過對拉桿系統(tǒng)俯仰過程中的運動分析,得到其運動軌跡參數(shù)。基于設(shè)計優(yōu)化結(jié)果和SolidWorks參數(shù)化建模,進(jìn)行干涉檢查。
【圖文】：

口的生產(chǎn)力水平[’]。1.1.2岸邊集裝箱起重機的發(fā)展趨勢岸邊集裝箱起重機(如圖1一1所示)的形式依據(jù)其作業(yè)特性和操作功能而定。目前，全球的岸邊集裝箱起重機因制造廠、碼頭具體情況不同而呈現(xiàn)不同樣式，但其基本形式差別不大。前大梁、后大梁由海側(cè)、陸側(cè)門框支撐，并通過與梯形架連接的前后拉桿進(jìn)行懸掛，海側(cè)、陸側(cè)門框由斜撐、門框橫梁連接在一起，運行小車通過起升鋼絲繩懸掛專用集裝箱吊具，并沿著安裝在前大梁、后大梁上的軌道前后運行，驅(qū)動機構(gòu)和電氣設(shè)備一般放置在后大梁上，為方便司機操作，，司機室一般布置在運行小車后下部并隨小車運行。對于高速型岸橋，還裝有吊具減搖裝置。介口

管結(jié)構(gòu)、箱梁結(jié)構(gòu)、H形結(jié)H形結(jié)構(gòu)，也有采用箱型結(jié)，拉桿的結(jié)構(gòu)形式見圖1一2。本文中主要針對前拉桿系統(tǒng)，主要包括前大梁、構(gòu)構(gòu)前拉桿和海側(cè)梯形架。近年來，降低營運成本裝箱船的要求用單拉桿形式和穩(wěn)定性要求圖1一2拉桿的結(jié)構(gòu)形式國際航運業(yè)的競爭越來越激烈，各業(yè)主都在試圖通過各種方式來由此出現(xiàn)了超巴拿馬型集裝箱船。為了滿足裝卸這種超寬型集需要大大加長岸邊集裝箱裝卸橋的外伸距。如果其前大梁仍采，那么在同樣大小的承載能力下，為了滿足前大梁的強度、剛度，所需要的前大梁截面尺寸就很大，隨著集裝箱運輸船舶大型化的蓬勃發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，岸橋的主要參數(shù)不斷的提高，使得越來越多的岸橋設(shè)計采用雙拉桿的形式(如圖1一3)。通過合理地確定H、梁的應(yīng)力分布，從而減輕前大梁的自重。a、b的尺寸
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH218;U653.921

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