港口門座起重機四連桿組合臂架結構優(yōu)化設計研究.pdf

1、隨著港口物流事業(yè)的發(fā)展，作為港口裝卸機械中常用的機型之一的門座起重機的需求量快速提高，起重機的設計方法和設計手段也有了很大程度上的革新。20世紀以來隨著電子計算機技術的廣泛應用，起重機的創(chuàng)新設計越來越受到工程設計人員的重視。起重機械結構約占整機自重的60％，因此結構優(yōu)化設計，減輕起重機技金屬結構的自重是一個重要的研究領域。傳統(tǒng)的優(yōu)化算法有很大的局限性，隨著優(yōu)化問題的日趨復雜，很多問題難以解決。近年來仿生工程的發(fā)展，人們提出了一些不依賴于

2、問題本身的搜索方法，遺傳算法作為其中一種在許多領域得到了廣泛研究和應用。有限單元法的應用是結構設計史上的一大突破，他給出了精確求解復雜結構應力分布的方法。ANSYS是一款通用的有限元分析軟件，受到了很多設計人員的青睞。
　　 本文以16t-30m門座起重機為研究對象，在總體設計的基礎上，提取四連桿組合臂架系統(tǒng)的結構外形尺寸參數(shù)。運用材料力學和結構力學的相關計算方法，建立臂架系統(tǒng)的結構優(yōu)化設計數(shù)學模型。運用MATLAB遺傳算法工具

3、箱，實現(xiàn)臂架結構的優(yōu)化設計，輸出優(yōu)化結果。運用大型通用有限元分析軟件ANSYS，建立臂架系統(tǒng)的APDL參數(shù)化模型，驗算遺傳算法優(yōu)化結果的可行性，并以遺傳算法的優(yōu)化結果為迭代初始值，基于一階優(yōu)化方法進一步對臂架系統(tǒng)進行優(yōu)化設計。經(jīng)圓整后，輸出最終優(yōu)化結果，達到提高起重機設計效率的目的。
　　 通過兩種優(yōu)化方法的結合，可以在滿足相關規(guī)范條件下，使結構的重量更輕，截面尺寸參數(shù)更為合理，提高結構設計的科學性，為同類產(chǎn)品的設計提供理論依據(jù)