焦罐提升機主工作裝置設計優(yōu)化.pdf

1、伴隨著我國經濟和生產力的發(fā)展，對環(huán)境的保護也越來越受到重視。國家“十二五規(guī)劃”提出節(jié)能減排的目標。為了響應國家的政策，節(jié)約材料，減少環(huán)境污染，干熄焦在煉焦行業(yè)所占比例逐步增加，焦罐提升機在煉焦行業(yè)所占的比重日益加大。車架和吊鉤作為焦罐提升機主工作裝置，在很大程度上影響整個干熄焦生產的效率、成本、使用壽命、可靠性和安全性等方面性能。對焦罐提升機主工作裝置（車架和吊鉤）進行優(yōu)化設計具有很高的應用價值。
　　論文分析了焦罐提升機尤其是主

2、工作裝置（車架和吊鉤）的工作原理，對車架和吊鉤進行受力分析，研究了車架和吊鉤現(xiàn)有結構形式。根據(jù)車架現(xiàn)有形式重量大的缺點，對車架進行三維建模并利用拓撲優(yōu)化和神經網絡系統(tǒng)相結合的方法對車架進行優(yōu)化設計。使用拓撲優(yōu)化得出車架腹板截面的優(yōu)化方案，并根據(jù)優(yōu)化結果提出車架設計變量；利用 BP神經網絡模型模擬車架隨機變量與最大應力值的關系作為優(yōu)化函數(shù)的約束條件，并利用 MATLAB工具箱里面的 fmincon函數(shù)進行優(yōu)化；把優(yōu)化后的焦罐提升機車架三維

3、幾何模型導入到有限元軟件里建立車架有限元模型，對其進行靜力學分析，得出工作實況下的等效應力值；對優(yōu)化后車架進行模態(tài)分析，避免焦罐提升機在工作過程中發(fā)生共振的情況。根據(jù)現(xiàn)有吊鉤發(fā)生裂紋的情況進行分析研究，利用理論計算得出吊鉤危險截面的安全系數(shù)和應力值；建立吊鉤三維幾何模并對其進行有限元分析，根據(jù)分析結果對其進行優(yōu)化設計，通過改變吊鉤結構提高其危險截面應力值，達到結構的合理性。
　　在滿足車架強度和剛度要求的前提下，通過優(yōu)化，車架重量