桥式起重机金属结构的轻量化设计研究硕士论文.pdf

学位论文使用授权声明声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,密的有关规定和程序处理。年罗月说明。≥辏辉畂日
●●■
摘要关键词模态分析,静态分析,轻量化设计,形状优化,尺寸优化,拓扑优化本文基于现代设计方法中的有限单元法和结构优化设计方法,以某攀起重机为研究对象,完成了多种工况下材料分别为和的桥式起重机桥架的轻量化设计研究。首先介绍了起重机的研究现状和际醯脑谄鹬鼗幸档挠τ孟肿矗钊胙芯了有限元法的理论基础及有限元分析软件。在第三章详细描述了此桥式起重机的金属结构并建立其几何模型,此外,运用前处理软件⒘似鹬鼗架的有限元模型,对有限元建模过程进行了详细阐述。在第四章分别对桥架的整个有限元模型和半个有限元模型进行了模态分析和静态分析,分析计算结果表明此桥式起重机桥架的结构性能的安全系数过大还存在很大的优化空间,因此有必要对其进行结构轻量化设计。在第五章为了验证有限元模型及其计算结果的准确性,采用解析法对桥式起重机的主梁进行静力学理论计算,其结果与有限元计算结果相当吻合,确保了有限元计算结果的可信度。本文在第六章深入研究了各种结构优化设计方法和流程,及中的结构优化方法,并分别对材料为和的桥式起重机桥架结构进行多种工况下的形状优化、尺寸优化、拓扑优化以及综合优化,此外,还对主梁进行了板厚变截面优化设计和鱼腹梁变截面优化设计。首先建立桥架结构的优化设计数学模型,各个优化设计的优化模型虽有所区别,但最终目标都是减少起重机桥架的自重,实现轻量化设计的目的。通过本文的研究表明采用结构优化方法进行桥架设计可以在满足起重机强度刚度的设计要求下实现结构轻量化设计,效果显著。将材料分别为和的桥架的优化结果进行对比,发现只提高材料的强度,桥式起重机的结构综合性能没有明显改进,必须同时提高材料的强度和刚度,才能得到更大的优化空间,使结构优化更有意义。论文研究提高了起重机主梁结构的设计水平,使得起重机箱形梁结构设计更加合理,对起重机桥架的结构设计具有一定的指导意义和参考价值。硕士论文桥式起重机金属结构的轻量化设计研究●●
,..,.,,..,硕士论文琣
,,:.,硕士论文桥式起重机金属结构的轻量化设计研究
髀邸攀狡鹬鼗P偷慕ⅲ攀狡鹬鼗邢拊7治觥录目邢拊7ḿ癏砑樯埽摘要....................................................引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本课题的来源和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.起重机的发展状况和研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..鹬鼗姆⒄棺纯觥际醯姆⒄棺纯觥际踉谄鹬鼗幸档挠τ孟肿础本课题的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..有限元法基础理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯软件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...按砣砑﨟简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...:蟠砟?镠简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯研究对象介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯有限元模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..鹬鼗偶芗负文P偷慕ⅰ.鹬鼗偶苡邢拊DP偷慕ⅰ本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.桥架结构模态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.≡⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.....................................................目录硕士论文
芙嵊胝雇谢..⋯......⋯.......⋯⋯.......⋯....⋯⋯⋯.参考文献.....⋯⋯⋯.’......⋯...⋯....⋯⋯⋯⋯.....录⋯⋯........⋯........⋯..⋯........⋯.......致附结构优化设计方法