【摘要】：橋式起重機(jī)作為一種物料搬運的大型機(jī)械,在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域都有著舉足輕重的作用,本文以480t橋式起重機(jī)為研究對象,對整個橋式起重機(jī)關(guān)鍵零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,并分析主梁多工況特征,使用有限元原理確定了主梁具有較大的輕量化空間,并采用多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化、多目標(biāo)尺寸優(yōu)化等方法實現(xiàn)主梁結(jié)構(gòu)的輕量化,課題主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)依據(jù)實際需求對480t橋式起重機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計,設(shè)計的起重機(jī)能夠根據(jù)物料的重量選擇不同的小車,包括最大起吊噸位480t和副吊鉤起吊噸位100t兩種。(2)對起重機(jī)主梁進(jìn)行多工況靜動態(tài)特性分析,得到主梁在各個工況下的剛度、強(qiáng)度特性,并通過模態(tài)分析獲取主梁的前6階固有頻率及對應(yīng)的振型,結(jié)果表明主梁具有較大的輕量化空間且不會發(fā)生共振。(3)運用基于折衷規(guī)劃法的多工況拓?fù)鋬?yōu)化方法,綜合考慮各個工況進(jìn)行多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化,根據(jù)優(yōu)化結(jié)果,建立了主梁新模型,通過有限元分析及對比發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后主梁的剛度、強(qiáng)度顯著提高,重量降低了6.028t,占比9.42%。(4)以靈敏度分析結(jié)果為依據(jù)得到了優(yōu)化設(shè)計變量,建立了多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型;經(jīng)多目標(biāo)優(yōu)化求解,得到了橋式起重機(jī)主梁最優(yōu)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)參數(shù);有限元對比分析表明,優(yōu)化后在剛度基本不變的情況下,橋式起重機(jī)主梁質(zhì)量減輕了2.94%,優(yōu)化設(shè)計效果明顯。
【圖文】：

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文方法因能在概念設(shè)計階段提供輕質(zhì)、高效的結(jié)構(gòu)形式和方案可以提供主梁筋板的最佳尺寸，，對于主梁結(jié)構(gòu)輕量化具有較據(jù)選取主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化變量的不同，其結(jié)構(gòu)優(yōu)化被分為三個層狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化，分別對應(yīng)主梁結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計、基本設(shè)。拓?fù)鋬?yōu)化是一種載荷驅(qū)動的尋求最佳材料布局的設(shè)計方法、飛機(jī)、汽車、機(jī)床等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，該方法是隨著機(jī)科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來的，屬于較高層次的優(yōu)化方法。將梁的創(chuàng)新設(shè)計中，具有重要研究價值。

空、飛機(jī)、汽車、機(jī)床等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，該方法是隨著算機(jī)科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來的，屬于較高層次的優(yōu)化方法。將主梁的創(chuàng)新設(shè)計中，具有重要研究價值。圖 1-1 橋式起重機(jī)工作圖Fig. 1-1 Working diagram of bridge crane
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH215

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2678593