門座式起重機(jī)中人字形構(gòu)件的輕量化研究.pdf

1、人字架是一些機(jī)械設(shè)備中不可缺少的組成部分之一,作為這些機(jī)械設(shè)備中的基礎(chǔ)部件,在不降低設(shè)備零部件強(qiáng)度的前提下,防止設(shè)備發(fā)生危險(xiǎn),減少制造工程中的成本,使得對(duì)人字架的研究越來越重要。本文在研究了現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論對(duì)人字架進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,對(duì)某起重用人字架進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究與分析,建立了人字架設(shè)計(jì)模型,對(duì)人字架進(jìn)行了三維動(dòng)態(tài)仿真,并對(duì)人字架的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化研究。對(duì)優(yōu)化后的人字架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了虛擬裝配研究,得到了較為理想的人字架結(jié)構(gòu);在此基礎(chǔ)上,對(duì)人字

2、架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析研究,獲得了相應(yīng)的應(yīng)力和變形云圖。
　　本文的研究的主要工作以建立對(duì)人字架的結(jié)構(gòu)分析,在滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的前提下,運(yùn)用Matlab軟件對(duì)其優(yōu)化分析,在人字架受集中力一定的條件下,確定人字架桿件的截面尺寸以及高度,從而得到最小結(jié)構(gòu)尺寸;運(yùn)用Solidworks軟件對(duì)優(yōu)化后的人字架進(jìn)行三維建模優(yōu)化檢驗(yàn)以及虛擬裝配分析,得到相應(yīng)的應(yīng)力和變形云圖。通過對(duì)人字架的優(yōu)化及分析可知,應(yīng)用Matlab對(duì)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)問題進(jìn)行求

3、解,求解方便,編程簡(jiǎn)單,優(yōu)化結(jié)果可靠,設(shè)計(jì)效率高。將Matlab優(yōu)化取得的數(shù)據(jù)通過SolidWorks建立起三維人字架模型,并對(duì)人字架進(jìn)行有限元分析計(jì)算,使計(jì)算數(shù)據(jù)能三維可視化地顯示出來,便于更好地理解計(jì)算結(jié)果,而建立的三維模型更加符合工程實(shí)際要求,并通過有限元可視化分析進(jìn)一步驗(yàn)證由Matlab優(yōu)化出的人字架結(jié)構(gòu)尺寸的最優(yōu)解的正確性和進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從而減輕設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)重量的可行性。本文的研究方法不僅使人字架的結(jié)構(gòu)尺寸得到了優(yōu)化,減少了