本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)退火—粒子群混合算法的橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,橋式起重機(jī)作為一種重要的物料裝卸和搬運(yùn)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于建材、運(yùn)輸、礦山、制造業(yè)和石油化工等領(lǐng)域。目前,我國橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)多采用傳統(tǒng)的許用應(yīng)力法和極限狀態(tài)法,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法雖然能滿足工程需要,但材料浪費(fèi)嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)尺寸較大、能耗較高。橋架結(jié)構(gòu)占橋式起重機(jī)總重60%~80%,而主梁又是橋架重要組成部分,是橋式起重機(jī)最主要的承載部件,為使我國橋式起重機(jī)向著安全可靠、輕量化、低能耗方向發(fā)展,對(duì)橋式起重機(jī)主梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要。本文采用改進(jìn)退火-粒子群混合優(yōu)化算法(SA-PSO)對(duì)橋式起重機(jī)主梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),其內(nèi)容主要包括:(1)介紹橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)組成,對(duì)其進(jìn)行載荷計(jì)算。確定主梁截面的五個(gè)尺寸參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以制造工藝、邊界尺寸、力學(xué)性能等方面的要求為約束條件,以主梁截面面積最小為目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建箱形主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型;(2)分析模擬退火算法(SA)和粒子群算法(PSO)的優(yōu)缺點(diǎn),取長補(bǔ)短,將“優(yōu)選粒子”引入粒子群算法后,再與模擬退火算法相互結(jié)合,得到改進(jìn)模擬退火-粒子群混合優(yōu)化算法。通過測(cè)試函數(shù)和主梁優(yōu)化實(shí)例對(duì)改進(jìn)SA-PSO混合算法進(jìn)行驗(yàn)證,證明改進(jìn)SA-PSO混合優(yōu)化算法的可行性和合理性;(3)以30t/25.5m正軌箱形雙梁橋式起重機(jī)主梁為研究對(duì)象,以MATLAB軟件為實(shí)現(xiàn)工具,運(yùn)用改進(jìn)SA-PSO混合算法對(duì)起重機(jī)主梁進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后主梁截面面積減少到31230mm2,明顯減輕主梁自重,達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)目的;(4)利用有限元軟件ABAQUS,對(duì)改進(jìn)退火-粒子群混合算法優(yōu)化后的正軌箱形雙梁橋式起重機(jī)進(jìn)行靜態(tài)分析、模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,分析結(jié)果表明優(yōu)化后主梁符合強(qiáng)度、剛度要求,優(yōu)化后橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)合理、動(dòng)態(tài)性能良好。
【關(guān)鍵詞】：橋式起重機(jī) 主梁 優(yōu)化設(shè)計(jì) 粒子群算法 模擬退火算法 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;TH215
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題研究背景和意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外橋式起重機(jī)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國內(nèi)橋式起重機(jī)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本課題研究主要內(nèi)容和技術(shù)路線16-17
• 1.3.1 本課題研究主要內(nèi)容16
• 1.3.2 本課題研究技術(shù)路線16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 橋式起重機(jī)載荷分析18-32
• 2.1 橋式起重機(jī)簡(jiǎn)介18-21
• 2.1.1 橋式起重機(jī)分類18-19
• 2.1.2 橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)19-21
• 2.2 載荷分析21-24
• 2.2.1 固定載荷1P21
• 2.2.2 活動(dòng)載荷2P21-22
• 2.2.3 水平慣性載荷HP22
• 2.2.4 側(cè)向歪斜載荷SP22-23
• 2.2.5 扭轉(zhuǎn)載荷23
• 2.2.6 載荷組合23-24
• 2.3 橋式起重機(jī)主梁計(jì)算24-31
• 2.3.1 垂直方向載荷24-25
• 2.3.2 水平方向載荷25-27
• 2.3.3 主梁強(qiáng)度校核27-28
• 2.3.4 主梁疲勞強(qiáng)度校核28-30
• 2.3.5 主梁剛度校核30-31
• 2.3.6 穩(wěn)定性校核31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型32-41
• 3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程32-33
• 3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型33-35
• 3.3 箱形主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型建立35-40
• 3.3.1 設(shè)計(jì)變量的選取36-37
• 3.3.2 約束條件的確定37-40
• 3.3.3 目標(biāo)函數(shù)的建立40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 改進(jìn)模擬退火-粒子群混合算法分析41-55
• 4.1 主梁優(yōu)化分析41-42
• 4.2 優(yōu)化算法介紹42-47
• 4.2.1 粒子群算法（PSO）42-43
• 4.2.2 模擬退火算法（SA）43-46
• 4.2.3 優(yōu)選粒子46-47
• 4.3 模擬退火-粒子群混合算法47-52
• 4.3.1 混合算法基本原理47
• 4.3.2 改進(jìn)混合算法步驟47-49
• 4.3.3 測(cè)試函數(shù)仿真計(jì)算49-52
• 4.4 算法對(duì)比驗(yàn)證52-54
• 4.4.1 數(shù)學(xué)模型52-53
• 4.4.2 設(shè)置參數(shù)53-54
• 4.4.3 結(jié)果對(duì)比分析54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第5章 橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例55-71
• 5.1 橋式起重機(jī)參數(shù)55
• 5.2 基于模擬退火-粒子群混合算法的主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)55-60
• 5.2.1 生成初始種群和粒子更新55-58
• 5.2.2 設(shè)置參數(shù)58-59
• 5.2.3 優(yōu)化結(jié)果分析59-60
• 5.3 優(yōu)化結(jié)果有限元分析60-70
• 5.3.1 建立主梁有限元模型61-62
• 5.3.2 靜態(tài)分析62-63
• 5.3.3 模態(tài)分析63-68
• 5.3.4 諧響應(yīng)分析68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論與展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 作者簡(jiǎn)介76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果77-78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 葉青林;陶元芳;邵南曦;師瑋;閆培如;;粒子群算法結(jié)合懲罰函數(shù)用于橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2015年04期

2 楊玉萍;張森;季彬彬;邱自學(xué);;立式加工中心床身結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性有限元分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2014年01期

3 潘變;王宗彥;朱學(xué)敏;吳淑芳;秦慧斌;;基于有限元法的橋式起重機(jī)主梁分析與優(yōu)化[J];煤礦機(jī)械;2013年01期

4 周書敬;高延安;楊柳;安新正;;改進(jìn)的粒子群-模擬退火算法在桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];鋼結(jié)構(gòu);2012年09期

5 陶元芳;石小飛;;基于改進(jìn)微粒群算法的起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];中國工程機(jī)械學(xué)報(bào);2012年01期

6 劉闊;劉春時(shí);林劍峰;馬曉波;于文東;;VMC0540d機(jī)床床身和立柱結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2011年12期

7 林貴瑜;李強(qiáng);;起重機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中仿生算法的研究[J];建筑機(jī)械化;2010年02期

8 陳增響;錢怡;;某疲勞振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的有限元建模及動(dòng)態(tài)分析[J];江南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

9 王宗彥;舒柱兵;吳淑芳;秦慧斌;;橋式起重機(jī)橋架模塊化參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J];中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

10 張學(xué)良;王家營;連晉華;;基于ANSYS的橋式起重機(jī)主梁模態(tài)分析[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2007年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張媛;橋式起重機(jī)箱形主梁混合微粒群優(yōu)化方法研究[D];中北大學(xué);2015年

2 孟鑫;基于改進(jìn)免疫遺傳算法的橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2014年

3 潘變;橋式起重機(jī)箱形主梁的結(jié)構(gòu)仿生優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2013年

4 王運(yùn);基于ANSYS的橋式起重機(jī)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

5 程慧;基于退火遺傳算法的橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)[D];太原科技大學(xué);2012年

6 石小飛;橋機(jī)主梁微粒群優(yōu)化方法研究及其軟件開發(fā)[D];太原科技大學(xué);2012年

7 齊玉紅;基于ANSYS的橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];鄭州大學(xué);2011年

8 姚立民;面向廣域網(wǎng)絡(luò)的橋式起重機(jī)參數(shù)化CAD/CAE一體化系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];中北大學(xué);2011年

9 閆利利;起重機(jī)箱形梁的拓?fù)鋬?yōu)化研究[D];鄭州大學(xué);2010年

10 南海博;大型造船門式起重機(jī)輕量化設(shè)計(jì)研究[D];上海交通大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)退火—粒子群混合算法的橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：320552