基于iSIGHT的參數(shù)化鋼模臺車總體結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本文通過對大量型鋼結(jié)構(gòu)類機(jī)械的結(jié)構(gòu)特性研究,找出他們的共性,并研究適合此類機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段。以型鋼結(jié)構(gòu)類機(jī)械的典型代表——鋼模臺車為具體研究對象,用新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)鋼模臺車的優(yōu)化設(shè)計(jì),并建立圓形截面鋼模臺車優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
　　論文具體研究工作如下:
　　首先,作者通過三年來對工程施工機(jī)械的具體設(shè)計(jì)研究,發(fā)現(xiàn)有這樣一類特殊的工程施工機(jī)械——型鋼結(jié)構(gòu)類機(jī)械。例如鋼模臺車、架橋機(jī)、塔式起重機(jī)、橋梁施工掛藍(lán)

2、等等,這類機(jī)械有以下兩個(gè)共性:第一,型鋼結(jié)構(gòu)類機(jī)械大多數(shù)結(jié)構(gòu)零部件是由型鋼組成,其零部件(桿或者梁)的截面形式和尺寸的大小都是有一定規(guī)范的,且市場上多有銷售,例如槽鋼、工字鋼、角鋼等等。第二,此類型機(jī)械往往有各種大小、噸位的規(guī)格,需多次設(shè)計(jì),但又原型相似。
　　針對這類機(jī)械的共性,本文研究了以前的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,發(fā)現(xiàn)還沒有專門針對這類機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的適合方法。一般的方法存在許多缺點(diǎn),本文針對這些缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),提出了新的針對型鋼結(jié)構(gòu)類機(jī)

3、械的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段。
　　然后,以鋼模臺車中較為常見的圓形截面鋼模臺車為具體實(shí)施對象,實(shí)現(xiàn)提出的新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段。研究了鋼模臺車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并對其進(jìn)行了受力特性和工況分析。首先對其門架進(jìn)行連續(xù)拓?fù)鋬?yōu)化,得到了門架的基本形貌框架圖。其次對鋼模臺車進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,建立了鋼模臺車結(jié)構(gòu)總體的參數(shù)化幾何數(shù)學(xué)模型,并參數(shù)化幾何數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),建立了鋼模臺車結(jié)構(gòu)總體的參數(shù)化有限元模型。再次本文建立了型鋼的截面數(shù)據(jù)庫,包括市場上現(xiàn)

4、有的型鋼和本文自定義的微小截面梁和桿。按照本文設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行編號排序,并轉(zhuǎn)化成 ANSYS可以識別的格式,供后面的優(yōu)化設(shè)計(jì)調(diào)用。用新的方式實(shí)現(xiàn)了離散拓?fù)鋬?yōu)化、截面優(yōu)化,并使離散拓?fù)鋬?yōu)化、截面優(yōu)化、尺寸優(yōu)化三者同步協(xié)調(diào)進(jìn)行。最后集成有限元軟件 ANSYS、型鋼結(jié)構(gòu)庫、多學(xué)科優(yōu)化平臺 ISIGHT采用多目標(biāo)算法——精英保留非劣排序遺傳算法 NSGA-Ⅱ?qū)崿F(xiàn)了鋼模臺車的總體結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化。
　　最后,在上面的基礎(chǔ)上對 ANSYS和iSI