起重機伸縮臂結構優(yōu)化設計及有限元分析.pdf

1、伸縮臂作為伸縮臂式起重機的主要受力構件，其結構性能的好壞不僅影響起重機作業(yè)的安全可靠性，還是決定起重機整機經(jīng)濟性能的重要因素。因此，快速有效的設計出結構特性最優(yōu)的伸縮臂既是伸縮臂式起重機更新?lián)Q代技術發(fā)展的要求，又是企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地的至勝法寶。
　　 本文通過對伸縮臂結構特性分析，將伸縮臂結構簡化為兩個優(yōu)化模塊：變幅機構三鉸接點位置優(yōu)化和伸縮臂截面幾何尺寸優(yōu)化。通過對伸縮臂變幅機構結構特性和三鉸接點支撐處危險截面

2、受力分析，建立變幅結構三鉸接點設計問題的數(shù)學模型，采用帶約束條件的多目標雜交粒子群優(yōu)化算法對其進行優(yōu)化求解；按照優(yōu)化的結果，進入由ANSYS程序設計語言APDL實現(xiàn)的伸縮臂架參數(shù)化分析與優(yōu)化模塊，針對不同的截面形式和伸縮臂節(jié)數(shù)形成相應的有限元計算模型。該模塊是以伸縮臂各節(jié)臂的截面幾何尺寸為設計變量，伸縮臂整體最大應力和最大位移為狀態(tài)變量，伸縮臂整體體積最小為目標函數(shù)（伸縮臂制造材料的密度相同，體積函數(shù)與自重函數(shù)成正比），利用ANSYS自