【摘要】： 本文闡述了優(yōu)化設(shè)計的建模、CAD系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用的趨勢,并進一步分析了目前在門式起重機結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化建模中的缺陷與不足。由于起重機優(yōu)化中存在大量的約束,造成優(yōu)化變量的可行域非常復(fù)雜,而最優(yōu)解往往在可行域的邊界上,所以傳統(tǒng)的優(yōu)化方法存在難以獲得全局最優(yōu)解的缺點。這些優(yōu)化設(shè)計的缺陷與不足,使得門式起重機結(jié)構(gòu)優(yōu)化的準確性和效率較低。從軟件工程的角度考慮,優(yōu)化設(shè)計模塊化程度不夠,可移植性差。因此,迫切需要采用更加穩(wěn)定可靠的組合優(yōu)化策略和優(yōu)化設(shè)計模塊來構(gòu)建門機CAD系統(tǒng),能夠更好的縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的競爭力和技術(shù)創(chuàng)新能力。 傳統(tǒng)的優(yōu)化方法具有一定的局限性,如需要梯度信息、凸規(guī)劃、單峰問題等等。而在實際應(yīng)用領(lǐng)域中存在著各種高度復(fù)雜的優(yōu)化問題,這類復(fù)雜優(yōu)化問題用傳統(tǒng)的方法難以求解,因此多年來人們一直在努力尋找能夠處理這類問題的高效的、更穩(wěn)健的全局最優(yōu)化技術(shù)。針對當前多極值函數(shù)全局尋優(yōu)問題中,各種全局優(yōu)化算法具有全局尋優(yōu)能力但不能確保尋到全局最優(yōu)的狀況,本文在研究混合離散變量優(yōu)化設(shè)計(MDOD)、遺傳算法(GA)、正交網(wǎng)格法(NET)和罰函數(shù)法(SUMT)的基礎(chǔ)上,采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和多線程機制提出了一種新的并行組合優(yōu)化策略。該策略將MDOD、GA、NET和SUMT采用多線程通信機制進行組合,充分利用SUMT算法簡單且局部搜索穩(wěn)定,GA、NET法全局搜索穩(wěn)定,MDOD優(yōu)化效率高的特點協(xié)同尋優(yōu)。由于新算法具有強優(yōu)弱劣的組合機制,強化了各自的優(yōu)點,弱化了各自的缺點,實現(xiàn)了機制的融合,達到了行為和結(jié)構(gòu)的互補,從而可以獲得較好的尋優(yōu)效率和尋優(yōu)效果。 本文以Visual C++6.0為軟件開發(fā)平臺,以整機重量最輕為目標函數(shù),確定主梁、支腿的8個優(yōu)化變量,以強度、剛度、穩(wěn)定性為約束,確定40個約束函數(shù),建立門式起重機結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學模型和計算機模型。把MDOD、GA、NET、SUMT和組合算法封裝成一個類,應(yīng)將類運用與CAD系統(tǒng)開發(fā)中。經(jīng)過數(shù)據(jù)測試和分析,組合算法能夠更大地降低門式起重機的制造成本,達到提高整機性能和經(jīng)濟效益,減少能源及鋼材消耗的目的。它能夠指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā),提高起重機設(shè)計質(zhì)量、報價速度和水平及產(chǎn)品競爭能力,為行業(yè)提供了現(xiàn)代設(shè)計手段。
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH213.5
【圖文】：

并對起重機結(jié)構(gòu)設(shè)計 CAD 系統(tǒng)的開發(fā)較感興趣。因此本課題有實際值，是可行的。 門式起重機結(jié)構(gòu) CAD 系統(tǒng)開發(fā)概述在軟件開發(fā)前，應(yīng)該對開發(fā)進程進行合理的劃分，對人員要進行科學地組織定合理的開發(fā)守則，制定必要的軟件標準、規(guī)范，制定階段進度、技術(shù)要求格式。在有條件的時候要求準備一個良好的開發(fā)環(huán)境，如：選用適當?shù)拈_發(fā)開發(fā)工具、測試工具等。.1 系統(tǒng)功能模塊的劃分經(jīng)過對企業(yè)的需求分析，企業(yè)實際需要的功能有：結(jié)構(gòu)計算、參數(shù)優(yōu)化、有析、工程圖、設(shè)計文檔等。所以，系統(tǒng)功能模塊分為五部分：結(jié)構(gòu)計算模塊優(yōu)化模塊、三維建模與有限元分析模塊、參數(shù)化工程圖模塊、自動文檔模塊起重機結(jié)構(gòu) CAD 系統(tǒng)可以由以下層次圖來描述（見圖 1-2）。

主梁支腿尺寸數(shù)據(jù)，來計算主梁與支腿的應(yīng)的許用值作為優(yōu)化模塊約束條件 G 的一數(shù)優(yōu)化模塊的目標函數(shù) F 是由主梁的質(zhì)量、，優(yōu)化目標是在滿足約束條件 G 的前提下塊的數(shù)據(jù)來自參數(shù)優(yōu)化模塊和結(jié)構(gòu)計算模個獨立的部分，目前由于技術(shù)原因未能實入有限元分析軟件進行手動分析。工程圖

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 許偉;通用橋式起重機方案設(shè)計系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];大連理工大學;2011年

本文編號：2732319