橋式起重機(jī)箱形主梁的結(jié)構(gòu)仿生優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、為適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，提高自主創(chuàng)新能力，加強(qiáng)新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理論在起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。本文基于結(jié)構(gòu)仿生優(yōu)化設(shè)計(jì)思想，結(jié)合拓?fù)鋬?yōu)化分析，對(duì)QD75T/31.5m橋式起重機(jī)最主要的金屬結(jié)構(gòu)——箱形主梁，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)仿生優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，設(shè)計(jì)結(jié)果可供起重機(jī)設(shè)計(jì)人員參考。同時(shí)為起重機(jī)突破傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了一種新的設(shè)計(jì)思路。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
　　(1)闡述了起重機(jī)在裝備制造業(yè)中的重要性，綜述了起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

2、、研究方向和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。引入仿生學(xué)設(shè)計(jì)思想，介紹了仿生學(xué)方面的研究背景。論述了本課題研究的目的及意義。
　　(2)闡述了結(jié)構(gòu)仿生的概念，研究?jī)?nèi)容和一般設(shè)計(jì)流程及相似性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，指出了結(jié)構(gòu)仿生過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，探討了結(jié)構(gòu)仿生與結(jié)構(gòu)優(yōu)化之間的聯(lián)系。
　　(3)簡(jiǎn)要介紹了橋式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和基本組成部件。使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出橋式起重機(jī)的箱形主梁，作為后續(xù)結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)的原模型。用有限元分析軟件對(duì)仿生原型進(jìn)行靜力學(xué)分析與

3、模態(tài)分析，得到仿生原型的最大變形、最大應(yīng)力和前六階模態(tài)的固有頻率。結(jié)合有限元分析結(jié)果與主梁的校核準(zhǔn)則對(duì)仿生原型進(jìn)行了校核。
　　(4)基于結(jié)構(gòu)仿生理論的設(shè)計(jì)思想，尋找生物原型，憑借模糊相似理論對(duì)生物原型與箱形主梁進(jìn)行相似度計(jì)算，確定分別以竹子和王蓮為生物原型。對(duì)竹子和王蓮兩種生物原型的結(jié)構(gòu)和構(gòu)型規(guī)律進(jìn)行了研究和提取，并應(yīng)用于橋式起重機(jī)箱形主梁的結(jié)構(gòu)仿生優(yōu)化設(shè)計(jì)研究中，建立了兩種仿生型主梁模型，并對(duì)仿生型主梁進(jìn)行了靜力學(xué)分析和模態(tài)分