塔式起重機鋼結構實用優(yōu)化方法研究.pdf

1、因為塔機鋼結構具有模塊化、結構拓撲關系穩(wěn)定、種類多等特點，尋找一種相對可操作性強、快速并能兼顧整機穩(wěn)定性的基于有限元方法的實用的塔機鋼結構優(yōu)化方法具有重要的實際意義和理論意義。
　　 本文針對塔式起重機的優(yōu)化現(xiàn)狀和大型有限元分析軟件ANSYS的OPT優(yōu)化模塊的應用研究現(xiàn)狀，提出了一種新的塔機鋼結構優(yōu)化模型和優(yōu)化方法，并針對動臂塔機的起重臂開發(fā)了相應的優(yōu)化程序，使得動臂塔機的優(yōu)化模型實現(xiàn)模塊化和參數(shù)化。主要研究內容如下：
　

2、　 提出了基于Ansys OPT模塊、結合有限元方法和整體穩(wěn)定性校核的快速塔機鋼結構優(yōu)化方法。即通過提取有限元分析結果中的重量與軸向壓力等中間結果參數(shù)實現(xiàn)了結構整體穩(wěn)定性校核和單肢穩(wěn)定性校核，并以此作為優(yōu)化的約束條件參與到優(yōu)化過程中。塔機鋼結構優(yōu)化通過OPT模塊實現(xiàn)。
　　 建立了塔機鋼結構優(yōu)化方法的優(yōu)化模型，設計了實現(xiàn)該優(yōu)化模型的程序結構，實現(xiàn)了設計變量離散化、有限元分析與穩(wěn)定性校核的結合和非設計變量參數(shù)化等。
　　

3、 以動臂塔機起重臂為載體，分析了動臂塔機起重臂的結構特點和優(yōu)化中需要校核的工況。設計了動臂塔機起重臂優(yōu)化程序流程。
　　 利用APDL語言開發(fā)了實現(xiàn)本文提出的優(yōu)化方法的動臂塔機起重臂優(yōu)化程序。程序中通過非設計變量的參數(shù)化，實現(xiàn)了動臂塔機起重臂快速優(yōu)化；通過設計變量的離散化，實現(xiàn)了優(yōu)化結果(型材型號)的直接讀取。
　　 利用開發(fā)的動臂塔機起重臂優(yōu)化程序，對一臺動臂塔機的起重臂進行了優(yōu)化，通過實例驗證了本文論述的優(yōu)化方法的有