基于王莲叶脉桥式起重机箱梁仿生优化设计

桥式起重机的箱梁重量约占起重机自重的60%。为了减轻箱梁重量,仿生设计并优化起重机的箱梁。以32 t/38 m型桥式起重机的箱梁为原模型,结合仿生的设计理念并运用UG三维建模软件对箱梁进行改进。利用模糊数学计算出王莲和箱梁原型的结构载荷、功能以及约束之间的近似程度,最终选用王莲作为仿生参考模型。通过有限元软件对原模型与仿生优化后的模型进行静力分析、模态分析,结果显示,仿生模型自重减轻了691 kg,大约节省了2.55%的材料;在最大应力方面,仿王莲箱梁相对于原始箱梁降低了4.29%,此外通过仿王莲优化出的箱梁在刚度,强度以及稳定性方面都得到了一定的提升。