本文關(guān)鍵詞：基于微粒群算法的伸縮式臂架優(yōu)化與有限元分析研究

  更多相關(guān)文章： 汽車起重機 伸縮臂架 優(yōu)化設(shè)計 粒子群算法 有限元分析 APDL

【摘要】：當(dāng)今社會起重機在工程機械中的作用是越來越明顯，起重機的安全性和經(jīng)濟效益便日益受到人們的重視，其中吊臂作為其主要部件直接決定了起重機的性能，因此如何設(shè)計出滿足用戶需求的強度、剛度和穩(wěn)定性的吊臂將成為設(shè)計人員的主要研究目標。鑒于傳統(tǒng)的設(shè)計方法計算過程陳舊及繁瑣無法達到設(shè)計者的要求，故而運用現(xiàn)代設(shè)計方法與有限元分析對吊臂進行分析，能夠大大縮短研發(fā)周期、提高產(chǎn)品的工作性能并且降低了生產(chǎn)成本，增強了企業(yè)在同行中的競爭力。 本文以汽車起重機伸縮臂截面為研究對象，首先提出了汽車起重機伸縮臂的設(shè)計理論，通過對其結(jié)構(gòu)進行簡化，對其進行受力分析，，建立起箱形伸縮臂優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。 其次運用一種現(xiàn)代的優(yōu)化算法——粒子群優(yōu)化算法，通過對各種約束條件和設(shè)計參數(shù)的分析，合理選擇設(shè)計變量，盡量降低設(shè)計變量的維數(shù)，論證出達到最優(yōu)的條件，并運用VC++6.0編制了優(yōu)化程序，實現(xiàn)了優(yōu)化的程序化。運用實例論證了通過粒子群優(yōu)化使臂架的自重大幅度下降，強度得到極大發(fā)揮，并證明該算法在伸縮臂架優(yōu)化方面效果明顯，有很強的實用價值。 最后在簡化伸縮臂架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上以APDL—ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言為工具對汽車起重機伸縮臂架進行參數(shù)化建模，建立起其有限元分析的命令流，并通過ANSYS調(diào)用實現(xiàn)對其進行網(wǎng)格劃分、約束處理，載荷加載、最后通過實例驗證出其優(yōu)化結(jié)構(gòu)的安全性及可靠性，本文通過算例及試驗結(jié)果的研究表明粒子群算法對優(yōu)化起重機伸縮臂架有非常大的作用，而且將來會有很大的前景。
【關(guān)鍵詞】：汽車起重機 伸縮臂架 優(yōu)化設(shè)計 粒子群算法 有限元分析 APDL
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH213.6
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 工程起重機概述10-11
• 1.2 國內(nèi)外工程起重機的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 國內(nèi)外工程起重機發(fā)展方向12
• 1.4 傳統(tǒng)設(shè)計方法12
• 1.5 現(xiàn)代設(shè)計方法及分類12-13
• 1.5.1 可靠性分析法13
• 1.5.2 計算機輔助設(shè)計13
• 1.5.3 模塊化設(shè)計13
• 1.5.4 有限元分析法13
• 1.6 課題提出的背景與意義13-14
• 1.7 行文研究結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 汽車起重機伸縮臂的設(shè)計理論16-26
• 2.1 汽車起重機簡介16-17
• 2.2 起重機伸縮臂架簡介17
• 2.3 臂架的截面形式分類17-18
• 2.4 伸縮臂架受力分析18-21
• 2.5 伸縮臂架的設(shè)計計算21-22
• 2.6 伸縮臂架剛度計算22-26
• 第三章 粒子群算法26-34
• 3.1 工程優(yōu)化26
• 3.2 工程優(yōu)化問題中數(shù)學(xué)模型的建立26-28
• 3.3 粒子群算法簡介28-33
• 3.4 粒子群算法的參數(shù)設(shè)置33-34
• 第四章 汽車伸縮臂架優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的建立34-44
• 4.1 臂架優(yōu)化的簡介34
• 4.2 確定參數(shù)方程34-35
• 4.3 目標函數(shù)35
• 4.4 約束條件35-39
• 4.4.1 截面強度約束條件36-37
• 4.4.2 截面剛度約束條件37-38
• 4.4.3 截面穩(wěn)定性約束38-39
• 4.5 伸縮臂架粒子群算法案例39-42
• 4.5.1 參數(shù)設(shè)置39-40
• 4.5.2 模型優(yōu)化40-41
• 4.5.3 優(yōu)化結(jié)果41-42
• 4.5.4 優(yōu)化結(jié)果分析42
• 4.6 小結(jié)42-44
• 第五章 汽車起重機伸縮臂的有限元分析44-62
• 5.1 ANSYS 軟件及其功能簡介44-45
• 5.2 ANSYS 軟件優(yōu)化流程簡介45-46
• 5.3 參數(shù)化語言 APDL46
• 5.4 優(yōu)化設(shè)計中參數(shù)化的流程46-47
• 5.5 對伸縮臂架截面的參數(shù)化分析47-60
• 5.5.1 建立有限元模型47-53
• 5.5.2. 網(wǎng)格劃分53-56
• 5.5.3. 伸縮臂架搭接部分節(jié)點耦合56
• 5.5.4 約束處理56-57
• 5.5.5 載荷加載57-59
• 5.5.6 對伸縮臂架截面有限元求解及對結(jié)果的分析59-60
• 5.6 本章小結(jié)60-62
• 第六章 結(jié)論62-64
• 6.1 課題總結(jié)62-63
• 6.2 文章存在的不足與展望63-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-70
• 攻讀學(xué)位期間參與的工程項目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71

【參考文獻】

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本文編號：863493