本文關(guān)鍵詞：履帶起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前，隨著國(guó)內(nèi)大型工程項(xiàng)目的投建，履帶起重機(jī)得到了快速、高效的發(fā)展，但同時(shí)也面臨著激烈的國(guó)內(nèi)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。臂架作為履帶起重機(jī)的主要承載構(gòu)件，對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)起著舉足輕重的作用，其經(jīng)濟(jì)性、安全性以及開(kāi)發(fā)周期也都是不容忽視的問(wèn)題，本課題從這幾方面出發(fā)對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。 本文以履帶起重機(jī)的桁架式臂架為研究對(duì)象，，針對(duì)其經(jīng)濟(jì)性要求，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究方法；針對(duì)力學(xué)性能問(wèn)題采用有限元軟件(ANSYS)分析技術(shù)；而針對(duì)開(kāi)發(fā)周期問(wèn)題，利用參數(shù)化思想，采用APDL語(yǔ)言的宏程序來(lái)進(jìn)行參數(shù)化建模、分析。 首先，對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，確定其力學(xué)分析模型，進(jìn)行受力分析，確定出臂架結(jié)構(gòu)的各主要參數(shù)的計(jì)算方法。在常規(guī)計(jì)算的基礎(chǔ)上，考慮臂架的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，以臂架結(jié)構(gòu)重量最輕為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于智能算法的優(yōu)越性，在此采用粒子群算法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，并針對(duì)優(yōu)化問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。以上所進(jìn)行的常規(guī)計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)均以VC++6.0作為開(kāi)發(fā)工具，編寫(xiě)計(jì)算程序，實(shí)現(xiàn)臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)化。 然后，利用參數(shù)化的設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL，對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，這也是本文的重點(diǎn)。由于臂架結(jié)構(gòu)工況多種多樣，臂架的組成方式也較多，若采用在GUI界面環(huán)境下進(jìn)行建模和分析，效率會(huì)非常低，所以本文利用APDL語(yǔ)言對(duì)ANSYS進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，采用定制工具條按鈕方式，實(shí)現(xiàn)交互式輸入對(duì)話(huà)框，完成臂架結(jié)構(gòu)的有限元參數(shù)化分析功能。其中的分析內(nèi)容包括：靜力分析、模態(tài)分析和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。獲得了臂架的應(yīng)力、應(yīng)變圖形，臂架的固有頻率及振型，以及在起、制動(dòng)工況下的位移、速度曲線(xiàn)。對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為全面的分析。 本文所做的優(yōu)化設(shè)計(jì)和有限元分析，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在起重機(jī)上的具體應(yīng)用，對(duì)臂架結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性也有非常重要的意義，具有一定的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：履帶起重機(jī) 臂架 優(yōu)化設(shè)計(jì) 有限元 APDL
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH213.7
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 選題的目的和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)11-14
• 1.2.1 履帶起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)11-12
• 1.2.2 課題的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 起重機(jī)設(shè)計(jì)方法概述13-14
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容與方法14-16
• 1.3.1 論文研究的主要結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.3 課題研究的技術(shù)路線(xiàn)15-16
• 第二章 履帶起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算16-34
• 2.1 履帶起重機(jī)臂架概述16-17
• 2.2 臂架模型簡(jiǎn)化及計(jì)算17-20
• 2.2.1 臂架模型簡(jiǎn)化17
• 2.2.2 臂架的計(jì)算載荷17-18
• 2.2.3 臂架在變幅平面的受力分析18-19
• 2.2.4 臂架在回轉(zhuǎn)平面的受力分析19-20
• 2.3 臂架結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)20-24
• 2.3.1 臂架長(zhǎng)度20
• 2.3.2 臂架截面積20
• 2.3.3 臂架寬與高20-22
• 2.3.4 臂架腹桿體系的確定22-24
• 2.4 臂架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性驗(yàn)算24-26
• 2.5 軟件實(shí)現(xiàn)26-32
• 2.5.1 編制軟件界面26-31
• 2.5.2 實(shí)例驗(yàn)證31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 履帶起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究34-46
• 3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述34-35
• 3.1.1 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)34
• 3.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的要求34-35
• 3.2 優(yōu)化算法的選擇35-40
• 3.2.1 粒子群算法簡(jiǎn)介36
• 3.2.2 粒子群算法的原理36-37
• 3.2.3 算法流程37-38
• 3.2.4 參數(shù)選擇分析38-40
• 3.3 臂架的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型40-44
• 3.3.1 設(shè)計(jì)變量的選取40-41
• 3.3.2 目標(biāo)函數(shù)的建立41-42
• 3.3.3 約束條件的確定42-44
• 3.4 臂架優(yōu)化模型的求解44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 履帶起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模46-62
• 4.1 有限元理論基礎(chǔ)46
• 4.2 ANSYS 軟件46-49
• 4.2.1 ANSYS 軟件簡(jiǎn)介46-47
• 4.2.2 ANSYS 分析的步驟47
• 4.2.3 ANSYS 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言 APDL47-49
• 4.3 履帶起重機(jī)臂架有限元模型的建立49-60
• 4.3.1 定制工具條49-52
• 4.3.2 前處理模塊52-58
• 4.3.3 載荷與約束處理模塊58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 履帶起重機(jī)臂架有限元結(jié)構(gòu)分析62-78
• 5.1 靜力分析62-66
• 5.1.1 靜力結(jié)果查看62-65
• 5.1.2 靜力結(jié)果分析65-66
• 5.2 模態(tài)分析66-71
• 5.2.1 模態(tài)分析簡(jiǎn)介66-67
• 5.2.2 基于 APDL 的臂架模態(tài)分析67-70
• 5.2.3 模態(tài)結(jié)果分析70-71
• 5.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析71-76
• 5.3.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介71
• 5.3.2 起升過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析71-74
• 5.3.3 基于 APDL 的動(dòng)力學(xué)計(jì)算74-76
• 5.3.4 瞬態(tài)結(jié)果分析76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 課題總結(jié)78
• 6.2 課題的不足與展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄86-87

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 王鳳萍;程磊;孫影;;國(guó)內(nèi)外履帶式起重機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];工程機(jī)械;2006年04期

2 劉金江;;履帶起重機(jī)產(chǎn)品現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];建筑機(jī)械;2009年05期

3 師素娟;劉煈;;基于A(yíng)NSYS的履帶起重機(jī)桁架式吊臂模態(tài)分析[J];礦山機(jī)械;2012年04期

4 劉中星;張衛(wèi)東;;我國(guó)履帶起重機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展[J];建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理;2010年09期

5 曹旭陽(yáng);王乾;王劍松;高順德;高媛;;履帶起重機(jī)模塊化參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2009年10期

6 張洪;陳守禮;胡海平;李樹(shù)青;;大型履帶起重機(jī)臂架的靜強(qiáng)度分析[J];太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1992年01期

7 陳昆;李清華;陳定方;盧全國(guó);陳沛;;基于改進(jìn)遺傳算法的起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版);2009年05期

8 李葳;周慎杰;崔蘊(yùn)芳;林麒;;基于A(yíng)NSYS的履帶起重機(jī)臂架參數(shù)化建模[J];中國(guó)科技信息;2007年19期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 時(shí)明軍;250t履帶起重機(jī)臂架設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2010年

2 曾春;基于A(yíng)NSYS的橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)有限元?jiǎng)討B(tài)分析研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

3 劉家輝;履帶起重機(jī)臂架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真[D];大連理工大學(xué);2007年

4 樊艷;大型雙梁桁架門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D];重慶大學(xué);2009年

5 余振偉;履帶起重機(jī)總體參數(shù)確定及臂架設(shè)計(jì)原理研究[D];東北大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：履帶起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：353766