桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)臂架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、橋梁檢測(cè)車(chē)是一種裝備有橋梁檢測(cè)儀器，為橋梁檢測(cè)人員在檢測(cè)過(guò)程中提供檢測(cè)作業(yè)平臺(tái)，用于流動(dòng)檢測(cè)和維修作業(yè)的專(zhuān)用汽車(chē)。臂架結(jié)構(gòu)輕量化可以改善橋梁檢測(cè)車(chē)整車(chē)液壓工作系統(tǒng)的動(dòng)力特性，降低車(chē)載平衡配重以及提高橋梁檢測(cè)車(chē)整車(chē)系統(tǒng)安全性。平行底座結(jié)構(gòu)是由板材焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，其在實(shí)際工作過(guò)程中受到臂架系統(tǒng)相關(guān)機(jī)構(gòu)的空間限制，受力情況較為復(fù)雜，選取危險(xiǎn)工況，對(duì)其進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)提高橋架檢測(cè)車(chē)的使用壽命具有重要意義。
　　論文以某16

2、m桁架式橋梁檢測(cè)車(chē)上車(chē)臂架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為研究對(duì)象，結(jié)合有限元法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法，完成對(duì)臂架系統(tǒng)中的桁架檢測(cè)臂結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì);根據(jù)疲勞可靠性理論，試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及響應(yīng)面近似模型等方法，借助ISIGHT軟件集成自動(dòng)化手段，完成了臂架結(jié)構(gòu)的中關(guān)鍵部件平行底座的結(jié)構(gòu)改善疲勞壽命的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　1.在ANSYS Workbench中建立橋梁檢測(cè)車(chē)上車(chē)臂架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有限元仿真模型，通過(guò)靜力分析對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)各組件和桁架檢測(cè)臂部分進(jìn)行強(qiáng)度與剛度校核;

3、
　　2.在ANSYS中建立桁架檢測(cè)臂結(jié)構(gòu)的參數(shù)化有限元仿真模型，采用正交試驗(yàn)法建立樣本數(shù)據(jù)，完成對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，建立設(shè)計(jì)參數(shù)與目標(biāo)向量之間的映射關(guān)系，以結(jié)構(gòu)重量最輕為優(yōu)化目標(biāo)，利用遺傳算法進(jìn)行全局尋優(yōu)。
　　3.以平行底座結(jié)構(gòu)作為疲勞分析關(guān)鍵部件，借助ANSYS Workbench中的疲勞分析模塊Fatigue Module對(duì)平行底座進(jìn)行應(yīng)力壽命分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)疲勞壽命，初步確定結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生疲勞關(guān)鍵部位。
　　

4、4.在疲勞分析基礎(chǔ)上，運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)面模型方法，建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量空間內(nèi)的樣本點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)自重和疲勞壽命的響應(yīng)面模型，借助ISIGHT優(yōu)化軟件的自動(dòng)集成功能搭建結(jié)構(gòu)優(yōu)化流程，采用多島遺傳算法在響應(yīng)面模型上進(jìn)行尋優(yōu)計(jì)算。
　　通過(guò)對(duì)橋梁檢測(cè)車(chē)臂架結(jié)構(gòu)的輕量化研究以及關(guān)鍵部件的抗疲勞優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以改善橋梁檢測(cè)車(chē)的工作性能及其使用壽命，降低設(shè)計(jì)以及制造過(guò)程中的成本，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，對(duì)于類(lèi)似結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)與研發(fā)具有一定的參考價(jià)值。