國內許多學者對橋式起重機進行了輕量化設計或者動態(tài)優(yōu)化,然而多數(shù)只是研究其中一項而未全面考慮。針對上述問題,本文將輕量化和提高其動態(tài)性能同時作為目標進行優(yōu)化設計,在滿足橋式起重機（以下簡稱“橋起”）設計的實際應用的前提下,減輕自重的同時獲得更好的動態(tài)性能。本文以某型橋式起重機箱形主梁作為研究對象,運用DOE（Design of Experiments）—實驗設計分析方法、有限元動力學理論以及智能搜索算法結合對起重機箱形主梁進行了設計。實現(xiàn)了箱形主梁輕量化和動態(tài)性能優(yōu)化的目標,論文的主要研究內容如下:（1）通過對起重機箱形主梁多目標優(yōu)化設計方法以及狼群優(yōu)化算法的研究現(xiàn)狀、背景以及歷程進行研究,確立了文章的主要研究方向和研究內容。（2）根據(jù)實際在ANSYS Workbench14.5中構建了橋式起重機箱形主梁的參數(shù)化模型,通過有限元的靜態(tài)分析,驗證了所建模型合理可用并提取相關參數(shù),在此基礎之上對其進行動力學分析,提取對其振動影響大的頻率參數(shù)以及相關振型。（3）將DOE分析方法作為前提,通過對主梁應力、應變、質量以及二階模態(tài)自振頻率分析,從中選出主要的參數(shù)作為設計變量。并以二階模態(tài)自振頻率作為... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文總框圖

圖 2.1 橋式起重機金屬結構組成俯視圖1—端梁 2—司機室 3—小車運行機構 4—主梁 5—檢修吊籠 6—大車運行機構本文中以某型起重量為 Q=16t 的橋式起重機為研究對象，其跨度 L=22500mm，箱型主梁所用材料為 Q235 鋼，其泊松比 0.288，密度 =7860kg/m3，彈性模量是2.12x1011N/m3。小車和大車速度分別為 20m/min、32m/min，起升高度為 105000mm、小車自重 17900N。經查閱文獻 GB3811-2008《起重機設計規(guī)范》[42]中的起重機設計要求可得到，若橋式起重機小車處于箱形主梁跨中位置，本文中選擇工作級別為A5的橋式起重機，其橋式起重機箱形梁跨度L是 22500mm，因此箱形主梁的許用變形為： f 32mm。設計橋式起重機箱形主梁時，要求其由于施加的載荷所引起的結構內部力不允許超過其極限許用應力，經查閱參考文獻《起重機設計規(guī)范》GB3811-2008 可知，運用第四強度校核理論求得 Q235 鋼的許用應力，通過計算得到箱形主梁的許用應力最大為：

重機箱形主梁相關尺寸的參數(shù)化模型，由于其連接處主梁內部之間的結構復雜而其相互之間又存在著相互約簡化。在不改變實際應用過程中結構的受力和變形的總結果影響不大的部件，來提高整體仿真的計算效率。具主梁模型的扶梯、司機室、滑線支架、電氣柜等構件，元分析求解；箱形主梁接頭處的螺栓連接且將所有連接部分看作是主梁結構中的小二角筋板不作為考慮對象；小車，將小車看作質量塊按照百分比施加在主梁的計算分析軟件 ANSYS Workbench14.5 建立箱型主梁的草圖、縱向加強筋等主要零部件的裝配體圖，主梁的模型如

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]起重機提升系統(tǒng)和主梁扭振動力學研究及其多目標優(yōu)化[D]. 趙俊杰.中南大學 2013

碩士論文
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[7]基于ANSYS的單梁橋式起重機橫梁結構的動力學分析和輕量化研究[D]. 宋學亮.蘭州理工大學 2016
[8]橋式起重機靜動力學仿真與研究[D]. 宋元嶺.太原科技大學 2016
[9]橋式起重機箱形主梁的快速輕量化設計研究[D]. 王超.中北大學 2015
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本文編號：3287865