本文關鍵詞：履帶起重機起臂過程力學分析與優(yōu)化

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【摘要】：隨著世界經濟和技術的發(fā)展,一方面人們對生活環(huán)境改變的要求,迫使大型建筑工程的興起,另一方面資源的消耗導致人們對能源的需求不斷增加,一些風電、石油化工和核電等大型能源設施應運而生,在這些工程施工過程中,履帶起重機作為起重設備必不可少,并且.隨著施工要求和難度的提高,起重機臂架組合變得多種多樣,從開始簡單的主臂工況到主臂+塔式副臂工況,再到主臂+塔式副臂+固定副臂工況,甚至于雙主臂+雙塔式副臂、雙主臂+單塔式副臂等等,這給工程實際帶來了方便,卻也為起重機起臂過程增加了難度。本文在總結國內外起重機不同臂架組合起臂方式的基礎上,利用MATLAB軟件對常見工況起臂過程進行了全過程的受力分析,利用多目標優(yōu)化算法對起臂過程進行了優(yōu)化,主要工作內容和成果如下： (1)對履帶起重機多種臂架組合方式,進行比較和判斷,選擇更加具有代表性的超起主臂起臂工況、超起塔式副臂起臂工況和超起塔式副臂+固定副臂起臂工況這三種工況,并對其變幅方式進行分析。 (2)對主臂起臂過程進行了力學分析,從短、中、長三個長度的主臂工況進行了比較,得到受力變化趨勢和危險工況。 (3)針對主臂+塔式副臂組合臂架起臂過程,將其分為三個階段進行,確定了三個危險工況,并將塔式副臂頭部離地瞬間主臂和塔式副臂的夾角作為設計變量,得到各構件最大受力與此角度的關系,并進一步分析撐桿長度對各構件受力的影響。 (4)針對主臂+塔式副臂+固定副臂組合臂架起臂過程,將其分為四個階段進行,確定了三個危險工況,并將塔式副臂頭部離地瞬間主臂和塔式副臂的夾角作為設計變量,得到各構件最大受力與此角度的關系。 (5)塔式副臂工況各構件受力塔式副臂起臂角和撐桿長度的變化關系不一致,因此在滿足各構件強度、穩(wěn)定性等約束條件的前提下,利用遺傳算法對主要構件的最大受力做了多目標優(yōu)化。
【關鍵詞】：履帶起重機 臂架組合 起臂 力學分析 優(yōu)化
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH213.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 履帶起重機概述10-12
• 1.1.1 履帶起重機概述10-11
• 1.1.2 國內外履帶起重機主要生產廠家11-12
• 1.2 履帶起重機起臂研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 履帶起重機臂架組合方式12-13
• 1.2.2 履帶起重機起臂研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題研究意義14-16
• 1.3.1 課題背景和意義14
• 1.3.2 研究內容14-16
• 2 超起主臂工況起臂原理及受力分析16-23
• 2.1 超起主臂起臂系統(tǒng)介紹16-19
• 2.1.1 超起主臂起臂系統(tǒng)組成16
• 2.1.2 超起主臂系統(tǒng)起臂工作原理16-17
• 2.1.3 超起主臂系統(tǒng)起臂工況的力學模型17-19
• 2.2 超起主臂工況起臂受力分析19-22
• 2.2.1 短主臂起臂過程力學分析19-20
• 2.2.2 中主臂起臂過程力學分析20-21
• 2.2.3 長主臂起臂過程力學分析21-22
• 2.3 本章小結22-23
• 3 超起塔式副臂工況起臂原理及受力分析23-38
• 3.1 塔式副臂工況臂架系統(tǒng)介紹23-27
• 3.1.1 塔式副臂工況臂架系統(tǒng)組成23-24
• 3.1.2 塔式副臂工況起臂工作原理24
• 3.1.3 塔式副臂工況起臂工況的力學模型24-27
• 3.2 塔式工況臂架系統(tǒng)起臂受力分析27-36
• 3.2.1 塔式工況模型參數(shù)27
• 3.2.2 長主臂+短塔式副臂各構件受力分析27-30
• 3.2.3 短主臂+長塔式副臂各構件受力分析30-31
• 3.2.4 中長主臂+中長塔式副臂各構件受力分析31-33
• 3.2.5 副臂起臂角對構件受力的影響33-36
• 3.2.6 撐桿長度對構件受力的影響36
• 3.3 本章小結36-38
• 4 多副臂組合臂架起臂原理及受力分析38-58
• 4.1 多副臂組合臂架系統(tǒng)介紹39-46
• 4.1.1 多副臂工況臂架系統(tǒng)組成39-40
• 4.1.2 多副臂工況起臂工作原理40-41
• 4.1.3 多副臂工況起臂工況的力學模型41-46
• 4.2 多副臂組合臂架系統(tǒng)起臂受力分析46-57
• 4.2.1 多副臂組合臂架模型參數(shù)46-47
• 4.2.2 54m主臂+60m塔式副臂+36m固定副臂工況各構件受力分析47-50
• 4.2.3 60m主臂+48m塔式副臂+36m固定副臂工況各構件受力分析50-52
• 4.2.4 60m主臂+60m塔式副臂+36m固定副臂工況各構件受力分析52-55
• 4.2.5 副臂起臂角對構件受力的影響55-57
• 4.3 本章小結57-58
• 5 起臂方式與構件優(yōu)化58-67
• 5.1 多目標遺傳算法58-61
• 5.1.1 遺傳算法簡介58
• 5.1.2 遺傳算法基本流程58-60
• 5.1.3 多目標優(yōu)化問題60
• 5.1.4 多目標優(yōu)化問題的遺傳算法60-61
• 5.2 多目標遺傳算法模型61-64
• 5.2.1 優(yōu)化目標61
• 5.2.2 優(yōu)化變量61
• 5.2.3 約束條件61-64
• 5.2.4 多目標遺傳算法模型64
• 5.3 塔式副臂工況起臂優(yōu)化算例64-66
• 5.3.1 塔式副臂工況優(yōu)化模型參數(shù)64-65
• 5.3.2 優(yōu)化結果分析65-66
• 5.4 本章小結66-67
• 結論67-69
• 參考文獻69-71
• 附錄A 塔式工況力學分析部分MATLAB代碼71-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況73-74
• 致謝74-75

【參考文獻】

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本文編號：603976