基于改進(jìn)退火-粒子群混合算法的橋式起重機主梁優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，橋式起重機作為一種重要的物料裝卸和搬運設(shè)備，廣泛應(yīng)用于建材、運輸、礦山、制造業(yè)和石油化工等領(lǐng)域。目前，我國橋式起重機設(shè)計多采用傳統(tǒng)的許用應(yīng)力法和極限狀態(tài)法，傳統(tǒng)設(shè)計方法雖然能滿足工程需要，但材料浪費嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)尺寸較大、能耗較高。橋架結(jié)構(gòu)占橋式起重機總重60％~80%，而主梁又是橋架重要組成部分，是橋式起重機最主要的承載部件，為使我國橋式起重機向著安全可靠、輕量化、低能耗方向發(fā)展，對橋式起重機主

2、梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計顯得尤為重要。本文采用改進(jìn)退火-粒子群混合優(yōu)化算法(SA-PSO)對橋式起重機主梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，其內(nèi)容主要包括：
　　（1）介紹橋式起重機結(jié)構(gòu)組成，對其進(jìn)行載荷計算。確定主梁截面的五個尺寸參數(shù)為設(shè)計變量，以制造工藝、邊界尺寸、力學(xué)性能等方面的要求為約束條件，以主梁截面面積最小為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建箱形主梁優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型；
　?。?）分析模擬退火算法（SA）和粒子群算法（PSO）的優(yōu)缺點，取長補短，將“優(yōu)選粒子”

3、引入粒子群算法后，再與模擬退火算法相互結(jié)合，得到改進(jìn)模擬退火-粒子群混合優(yōu)化算法。通過測試函數(shù)和主梁優(yōu)化實例對改進(jìn)SA-PSO混合算法進(jìn)行驗證，證明改進(jìn)SA-PSO混合優(yōu)化算法的可行性和合理性；
　?。?）以30t/25.5m正軌箱形雙梁橋式起重機主梁為研究對象，以MATLAB軟件為實現(xiàn)工具，運用改進(jìn)SA-PSO混合算法對起重機主梁進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后主梁截面面積減少到31230mm2，明顯減輕主梁自重，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計目的；