1000T輪胎式提梁機(jī)關(guān)鍵部件輕量化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-25 20:14
我國(guó)已建高鐵線路中橋梁所占比重較大,隨著“八縱八橫”鐵路網(wǎng)推進(jìn),高鐵建設(shè)路段經(jīng)過(guò)山川、河流、溝谷的情況越來(lái)越多,需要架設(shè)橋梁高架的情形也逐漸增多。發(fā)展40m簡(jiǎn)支梁可以減少橋墩數(shù)量,加快建設(shè)速度,提高穩(wěn)定性,減少基建成本,因此與之相配的40m跨1000T輪胎式提梁機(jī)的發(fā)展及研究具有重要意義。工程中提梁機(jī)設(shè)計(jì)多數(shù)存在結(jié)構(gòu)冗雜,材料浪費(fèi)的情況,提梁機(jī)主框架鋼結(jié)構(gòu)占整機(jī)重量的60%以上,研究其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其輕量化對(duì)降低整車自身載荷,降低能耗,提高效率,以及減少對(duì)環(huán)境的污染都具有重要的意義。本文對(duì)HLT1000T輪胎式提梁機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件根據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度分別采用三種算法進(jìn)行輕量化研究,具體工作及優(yōu)化結(jié)果如下:(1)針對(duì)1000T輪胎式提梁機(jī)主梁進(jìn)行有限元建模及模態(tài)分析,主梁機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度滿足要求,但冗余量很大,需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);對(duì)此,提出基于遺傳算法與多目標(biāo)優(yōu)化策略對(duì)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);對(duì)優(yōu)化前后進(jìn)行對(duì)比分析,自重減重9.4%。(2)對(duì)于1000T輪胎式提梁機(jī)橫梁進(jìn)行有限元建模及靜力學(xué)分析、諧響應(yīng)分析,在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度要求下,提出基于魚群算法的優(yōu)化技術(shù),對(duì)橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析;優(yōu)化后自重減...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外提梁機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 輕量化技術(shù)
1.4 國(guó)內(nèi)外運(yùn)用CAE技術(shù)對(duì)提梁機(jī)的研究
1.5 技術(shù)路線、研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
1.6 本章小結(jié)
第2章 1000T提梁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 整機(jī)的基本組成以及參數(shù)
2.1.1 整機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1.2 技術(shù)參數(shù)
2.2 提梁機(jī)主要結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)
2.2.1 主梁的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.2.2 橫梁的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.2.3 支腿的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.3 本章小結(jié)
第3章 1000T提梁機(jī)主梁結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化
3.1 有限元思想
3.2 提梁機(jī)結(jié)構(gòu)部件參數(shù)化建模
3.3 主梁參數(shù)化建模
3.4 主梁機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析
3.4.1 靜力學(xué)分析
3.4.2 主梁載荷計(jì)算
3.4.3 主梁機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析
3.4.4 主梁機(jī)構(gòu)的模態(tài)分析
3.5 基于遺傳算法的主梁多目標(biāo)優(yōu)化
3.5.1 遺傳算法及多目標(biāo)優(yōu)化的概述
3.5.2 多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立
3.5.3 主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程
3.6 主梁優(yōu)化前后的性能對(duì)比
3.6.1 靜力學(xué)性能對(duì)比分析
3.6.2 模態(tài)分析對(duì)比分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 1000T提梁機(jī)橫梁結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化
4.1 橫梁參數(shù)化建模
4.2 橫梁機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析
4.2.1 橫梁載荷計(jì)算
4.2.2 橫梁機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析
4.2.3 橫梁機(jī)構(gòu)的諧響應(yīng)分析
4.3 基于魚群算法的橫梁輕量化分析
4.3.1 魚群算法的概述
4.3.2 橫梁目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立
4.3.3 橫梁優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程
4.4 橫梁優(yōu)化前后的性能對(duì)比
4.4.1 靜力學(xué)性能對(duì)比分析
4.4.2 諧響應(yīng)性能對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 1000T提梁機(jī)支腿結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化
5.1 支腿參數(shù)化建模
5.2 支腿結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析
5.2.1 支腿載荷計(jì)算
5.2.2 支腿的靜力學(xué)分析
5.2.3 支腿的疲勞性能分析
5.3 基于模擬退火算法的支腿結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.3.1 模擬退化算法的概述
5.3.2 支腿目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型建立
5.3.3 支腿的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4 支腿優(yōu)化前后的性能對(duì)比
5.4.1 靜力學(xué)性能對(duì)比分析
5.4.2 疲勞性能對(duì)比分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 整機(jī)試驗(yàn)
6.1 整機(jī)安裝調(diào)試
6.2 整機(jī)試驗(yàn)
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Multi-objective optimization of high-sulfur natural gas purif ication plant[J]. Jian-Feng Shang,Zhong-Li Ji,Min Qiu,Li-Min Ma. Petroleum Science. 2019(06)
[2]甲板機(jī)械輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]. 謝健,劉孟云. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2019(11)
[3]450噸可調(diào)超高支腿提梁機(jī)在大型鐵路箱梁預(yù)制場(chǎng)的應(yīng)用[J]. 鮑軍平. 價(jià)值工程. 2019(31)
[4]汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的輕量化設(shè)計(jì)探討[J]. 鐘全能. 汽車實(shí)用技術(shù). 2019(15)
[5]求解TSP問(wèn)題的改進(jìn)模擬退火算法[J]. 何錦福,符強(qiáng),王豪東. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2019(07)
[6]關(guān)于提梁機(jī)大型疊合主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)淺析[J]. 石亮,賀水冰,原貞華. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(12)
[7]高速公路43m高提梁機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用[J]. 劉彥斌. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2019(04)
[8]中國(guó)高速鐵路發(fā)展歷程[J]. 中國(guó)機(jī)械工程. 2019(03)
[9]汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)[J]. 依克熱木·阿木提. 汽車與配件. 2018(20)
[10]剖析橋式起重機(jī)與門式起重機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素[J]. 萬(wàn)龍. 甘肅科技. 2018(12)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)振動(dòng)疲勞壽命分析方法研究[D]. 王明珠.南京航空航天大學(xué) 2009
[2]多目標(biāo)優(yōu)化方法研究及其工程應(yīng)用[D]. 安偉剛.西北工業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及輕量化研究[D]. 劉躍昆.鄭州大學(xué) 2017
[2]250t雙導(dǎo)梁輪胎式提梁機(jī)行走同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊璐.燕山大學(xué) 2017
[3]大型龍門銑床橫梁參數(shù)化建模及多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 羅曉燕.陜西理工學(xué)院 2016
[4]車輛荷載作用下波紋鋼腹板箱梁疲勞性能分析[D]. 李幸杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[5]400t分體式提梁機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐[D]. 李鵬.燕山大學(xué) 2013
[6]900噸輪胎式提梁機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 段聰慧.吉林大學(xué) 2012
[7]450T偏軌式提梁機(jī)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李玉杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[8]基于ANSYS塔式起重機(jī)起重臂多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張毅.中南林業(yè)科技大學(xué) 2010
[9]輪軌式提梁機(jī)主框架三維建模及有限元分析[D]. 張帆.西南交通大學(xué) 2010
[10]大型提梁機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張紅梅.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3160024
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外提梁機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 輕量化技術(shù)
1.4 國(guó)內(nèi)外運(yùn)用CAE技術(shù)對(duì)提梁機(jī)的研究
1.5 技術(shù)路線、研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
1.6 本章小結(jié)
第2章 1000T提梁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 整機(jī)的基本組成以及參數(shù)
2.1.1 整機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1.2 技術(shù)參數(shù)
2.2 提梁機(jī)主要結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)
2.2.1 主梁的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.2.2 橫梁的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.2.3 支腿的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.3 本章小結(jié)
第3章 1000T提梁機(jī)主梁結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化
3.1 有限元思想
3.2 提梁機(jī)結(jié)構(gòu)部件參數(shù)化建模
3.3 主梁參數(shù)化建模
3.4 主梁機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析
3.4.1 靜力學(xué)分析
3.4.2 主梁載荷計(jì)算
3.4.3 主梁機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析
3.4.4 主梁機(jī)構(gòu)的模態(tài)分析
3.5 基于遺傳算法的主梁多目標(biāo)優(yōu)化
3.5.1 遺傳算法及多目標(biāo)優(yōu)化的概述
3.5.2 多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立
3.5.3 主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程
3.6 主梁優(yōu)化前后的性能對(duì)比
3.6.1 靜力學(xué)性能對(duì)比分析
3.6.2 模態(tài)分析對(duì)比分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 1000T提梁機(jī)橫梁結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化
4.1 橫梁參數(shù)化建模
4.2 橫梁機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析
4.2.1 橫梁載荷計(jì)算
4.2.2 橫梁機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析
4.2.3 橫梁機(jī)構(gòu)的諧響應(yīng)分析
4.3 基于魚群算法的橫梁輕量化分析
4.3.1 魚群算法的概述
4.3.2 橫梁目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立
4.3.3 橫梁優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程
4.4 橫梁優(yōu)化前后的性能對(duì)比
4.4.1 靜力學(xué)性能對(duì)比分析
4.4.2 諧響應(yīng)性能對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 1000T提梁機(jī)支腿結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化
5.1 支腿參數(shù)化建模
5.2 支腿結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析
5.2.1 支腿載荷計(jì)算
5.2.2 支腿的靜力學(xué)分析
5.2.3 支腿的疲勞性能分析
5.3 基于模擬退火算法的支腿結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.3.1 模擬退化算法的概述
5.3.2 支腿目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型建立
5.3.3 支腿的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4 支腿優(yōu)化前后的性能對(duì)比
5.4.1 靜力學(xué)性能對(duì)比分析
5.4.2 疲勞性能對(duì)比分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 整機(jī)試驗(yàn)
6.1 整機(jī)安裝調(diào)試
6.2 整機(jī)試驗(yàn)
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Multi-objective optimization of high-sulfur natural gas purif ication plant[J]. Jian-Feng Shang,Zhong-Li Ji,Min Qiu,Li-Min Ma. Petroleum Science. 2019(06)
[2]甲板機(jī)械輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]. 謝健,劉孟云. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2019(11)
[3]450噸可調(diào)超高支腿提梁機(jī)在大型鐵路箱梁預(yù)制場(chǎng)的應(yīng)用[J]. 鮑軍平. 價(jià)值工程. 2019(31)
[4]汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的輕量化設(shè)計(jì)探討[J]. 鐘全能. 汽車實(shí)用技術(shù). 2019(15)
[5]求解TSP問(wèn)題的改進(jìn)模擬退火算法[J]. 何錦福,符強(qiáng),王豪東. 計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2019(07)
[6]關(guān)于提梁機(jī)大型疊合主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)淺析[J]. 石亮,賀水冰,原貞華. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(12)
[7]高速公路43m高提梁機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用[J]. 劉彥斌. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2019(04)
[8]中國(guó)高速鐵路發(fā)展歷程[J]. 中國(guó)機(jī)械工程. 2019(03)
[9]汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)[J]. 依克熱木·阿木提. 汽車與配件. 2018(20)
[10]剖析橋式起重機(jī)與門式起重機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素[J]. 萬(wàn)龍. 甘肅科技. 2018(12)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)振動(dòng)疲勞壽命分析方法研究[D]. 王明珠.南京航空航天大學(xué) 2009
[2]多目標(biāo)優(yōu)化方法研究及其工程應(yīng)用[D]. 安偉剛.西北工業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及輕量化研究[D]. 劉躍昆.鄭州大學(xué) 2017
[2]250t雙導(dǎo)梁輪胎式提梁機(jī)行走同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊璐.燕山大學(xué) 2017
[3]大型龍門銑床橫梁參數(shù)化建模及多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 羅曉燕.陜西理工學(xué)院 2016
[4]車輛荷載作用下波紋鋼腹板箱梁疲勞性能分析[D]. 李幸杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[5]400t分體式提梁機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐[D]. 李鵬.燕山大學(xué) 2013
[6]900噸輪胎式提梁機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 段聰慧.吉林大學(xué) 2012
[7]450T偏軌式提梁機(jī)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李玉杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[8]基于ANSYS塔式起重機(jī)起重臂多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張毅.中南林業(yè)科技大學(xué) 2010
[9]輪軌式提梁機(jī)主框架三維建模及有限元分析[D]. 張帆.西南交通大學(xué) 2010
[10]大型提梁機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張紅梅.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3160024
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