双梁桥式起重机主梁动态特性分析及响应面优化

为提升起重机主梁结构的抗振性能,针对双梁桥式起重机主梁进行动力学分析,并基于响应面法对主梁结构进行动力学优化。针对双梁桥式起重机主梁模型进行有预应力的模态分析和谐响应分析,得出主梁结构的固有频率、振型及频响曲线,对比分析结果,选择谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移作为后续优化设计的目标函数。通过灵敏度分析筛选设计变量,并运用面心复合设计获取样本点,构建Kriging响应面模型进行结构和材料参数优化。结果显示,优化后的主梁相比原型主梁,谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移分别降低了23.1%和25.5%,其质量降低了1.8%,这对主梁结构设计及抗振性能提升提供了技术支持。

移动载荷作用下起重机主梁损伤识别

作为桥式起重机上关键部件,主梁的安全性受到极大关注.以桥式起重机主梁为研究对象,对移动载荷作用下主梁裂纹损伤进行识别研究.首先建立主梁有限元模型,通过生死单元法杀死损伤单元模拟裂纹损伤,利用ANSYS瞬态动力分析法实现移动载荷加载,并将获得的主梁位移信号与解析解进行对比;然后对位移信号差分获取加速度信号,应用小波变换对主梁1/4、1/2、3/4位置的加速度信号进行分解,分析后选择包含损伤信息的高频部分小波系数构建损伤定位系数来实现损伤定位;最后利用损伤定位系数能量的对数构建损伤程度系数,结合模型匹配法,利用三次样条拟合建立损伤程度方程,识别损伤程度.该研究为起重机主梁移动载荷下的损伤识别提供重要理论参考.

起重机主梁智能制造探索与实施

传统工艺生产起重机主梁,以铆工、焊工的手工制造为主,属于劳务密集性产业,成高、效率低、质量不稳定,而且在人口红利逐渐消退、劳动力日益短缺的当今时代,这种劳动密集型生产模式已经越来越突显劣势。近年来,随着工业领域智能制造技术日趋成熟,起重机主梁智能制造也是行业提升和发展的必然趋势。

故障树与蒙特卡罗法在起重机主梁可靠性分析中的应用

针对传统的断裂力学和疲劳强度分析方法在起重机械主梁安全性评估中存在考虑因素不全面的问题,提出了故障树分析和蒙特卡罗仿真技术相结合的方法对起重机械主梁进行可靠性分析.以某起重机主梁为例,通过故障树分析建立了主梁的失效模型,应用蒙特卡罗抽样对其可靠性进行了仿真计算,结果证明了该方法的可行性与有效性,为起重机械主梁的可靠性分析和安全性设计提供了一定的借鉴和参考.

风载荷下的起重机主梁有限元分析

针对目前户外起重机受外界风载荷条件的影响,首先,对风载荷进行了分类,并对主梁进行了合理的简化,研究了平均风载荷作用下主梁刚度和强度的影响。在分析起重机主梁静态受力的基础上,计算出了模型在八级大风下风载荷的大小,运用有限元软件对桥式起重机的主梁进行了有风载荷状态和无风载荷状态下的静态应力分析计算。通过对比分析,研究结果表明,风载荷对起重机的垂直静挠度和最大应力影响较小,而对起重机主梁水平方向的位移有一定的影响,这对起重机的防风制动装置有一定的参考价值,在起重机研究中为建立更接近实际的模型提供了参考依据,也为主梁的进一步优化以及轻量化设计提供了参考模型。

基于有限元法的桥式起重机主梁分析与优化

采用有限元方法对桥式起重机进行分析及优化,获得了通用桥式起重机箱形主梁的最优截面参数,实现对桥式起重机的减重优化设计。并对通用桥式起重机主梁截面参数表进行优化,重新给出了主梁参数表,共设计时参考。

桥式起重机主梁焊缝有限元计算子模型

桥式起重机主梁焊缝是易产生应力集中和疲劳裂纹的部位。采用板单元的主梁整体模型中焊缝高度尺寸比板单元尺寸小很多,其计算结果不能反映焊缝的应力分布状况。运用“板到体子模型”法,精确得出主梁跨中焊缝处的应力分布状况,计算结果与实际情况相符,表明子模型法是分析结构局部应力集中的有效手段。

桥式起重机主梁的非保守模糊可靠度设计

从轻量化和安全性的角度出发,综合运用概率密度函数联合积分法与功能密度函数积分法,整理并推导了桥式起重机主梁的非保守模糊可靠度计算公式,即挠度、许可挠度及构件的几何尺寸等参数都为正态分布,隶属度函数为k次抛物线分布时的模糊可靠度计算公式;通过VB编程实现桥式起重机主梁非保守模糊可靠度设计的数值解计算,根据输入的原始数据、原函数与积分区间的特点进行积分变换,然后利用中点公式积分法与龙贝格求积法进行积分计算.本程序可直接应用于设计计算中,以提高桥式起重机主梁的设计水平.

基于混行策略的桥式起重机主梁轻量化设计

针对单一优化算法存在早熟现象明显、收敛速度慢、寻优精度不足、对初始种群敏感等缺陷,提出以“扬长避短”为理念的混行算法.利用遗传算法(GA)与人工鱼群算法(AFSA)的全局收敛性、解析法的精确性,构建一种将并行模块与二次优化模块相串联的模型,形成混行算法.通过对并行模块的优化结果进行二次优化,使其符合工程应用要求.将上述模型应用于32t/22.5m的桥式起重机主梁轻量化设计中,结果表明,该算法对截面的最小化优化是成功的.

蒙皮结构的起重机主梁轻量化研究

借鉴飞机与轻钢结构房屋屋面中的蒙皮结构,提出一种基于蒙皮效应的新型门式起重机结构。起重机蒙皮结构是在空间构架的纵、横肋上蒙上一层金属板,形成共同作用体系,蒙皮可承受面内拉、压和剪应力,它相当于连续分布的支撑,起到空间受力的效果。以常用箱型结构起重机主梁和蒙皮结构箱型起重机主梁为例,运用有限元分析软件ANSYS对两种不同形式的主梁结构性能进行分析,得出结论,从而为起重机主梁结构轻量化研究提供理论依据和数据支持。

改进遗传算法的起重机主梁优化设计方法

基于遗传算法的起重机主梁设计存在收敛速度慢、局部最优和早熟收敛等问题。为优化设计方法,对遗传算法中选择算子和变异算子进行了改进与优化,基于生物优胜劣汰的思想上将保留最优个体的方法融入到遗传算法中,保证最优基因能够迅速遗传到后代,加快收敛,同时采取优化变异最优个体的方法,避免了算法落入到局部最优。应用改进遗传算法和周期性拓扑优化设计方法分别完成起重机主梁的优化设计,计算结果表明:改进遗传算法提高了算法的收敛速率和全局收敛能力,优化了起重机主梁设计方法。

用混合遗传算法优化起重机主梁

针对基本遗传算法在优化设计中遇到的局部搜索能力不强、早熟收敛等问题,提出一种将Powell搜索方法与遗传算法相结合的混合遗传算法。数值计算表明,该混合遗传算法可以有效地克服基本遗传算法的上述缺陷,可以加速算法的收敛,具有良好的优化性能。并使用该算法较好地解决了桥式起重机箱形主梁的优化设计。

基于混合GSA-GA的起重机主梁优化设计

主梁作为双梁桥式起重机金属结构中的主要构件,它的重量在整个系统中占很大比例,过多的自重会增加企业的制造成本,在满足性能的情况下造成资源浪费。为了减轻主梁的重量,分析了主梁的重量与主梁横截面面积的关系,建立了起重机主梁的数学模型。利用遗传算法中的遗传算子来解决主梁优化中引力搜索算法容易陷入局部最优解,收敛速度慢的问题,提高了引力搜索算法的性能。优化结果表明,混合了引力搜索的遗传算法的收敛速度比标准的引力搜索算法优化率提高约3.93%左右。改进的算法使目标函数的横截面积从初始数据减少了约12.35%,并且优化分析结果符合设计标准。采用混合GSA-GA优化算法对起重机主梁在实际工程设计中具有重要的指导意义。

基于起重机主梁自动组焊的焊接机器人编程方法与技巧

装备制造是工业的心脏和国民经济的生命线,是支撑国家综合国力的重要基石。随着国家层面的智能制造发展规划颁布,装备制造业再次引起社会的高度关注。起重机作为大型机械设备,提高其自身生产制造自动化、智能化也引起了装备制造行业的重视,逐步成为重要研究课题。焊接机器人作为自动化焊接设备,在起重机自动化、智能化生产制造中起着重要的作用。课题依托昆钢重型装备制造集团起重机主梁的自动化生产线为载体,着重探究TM-1400焊接机器人在起重机主梁自动组焊作业过程中的编程方法与技巧。

宝钢25t-27.5m桥式起重机主梁有限元分析

应用有限单元法及M SC.M ARC有限元分析程序,对已使用多年的25 t×27.6 m桥式起重机主梁进行分析,并根据实测的设计尺寸,从实验工况和设计工况两方面研究桥架变形及应力分布状态,探讨了其结构力学特性,并与实验测试结果进行了对比,为确定其使用寿命提供了理论依据.

基于物理规划的起重机主梁稳健优化设计

在机械优化设计中考虑载荷等不确定性因素的影响,用凸集模型描述设计中存在的不确定性,采用物理规划的方法构造不确定性参数的不满意度函数,通过极小化不满意度函数最差值的方法来实现目标函数的稳健性,通过最坏情况分析方法来实现约束函数的稳健性,使目标函数和约束函数都能实现稳健性。建立基于物理规划的稳健可靠性优化模型,这种模型是一种嵌套的优化模型,采用分层方法对其求解。以起重机主梁优化设计为例说明这种模型的合理性。

桥式起重机主梁疲劳寿命分析

0前言 金属结构是桥式起重机（以下简称桥机）重要构成部分,其疲劳强度决定着起重机的安全寿命。所以,对起重机主要金属结构——主梁结构的研究非常必要。由于起重机主梁是典型的焊接结构,会有气孔、夹渣、未熔合等缺陷，这些缺陷在载荷作用下，

桥式起重机主梁静挠度有限元分析的约束条件

以某32t-28.5m双梁桥式起重机为对象,应用有限元分析软件ANSYS APDL,研究采用不同的约束条件对主梁垂直静挠度的影响.将有限元分析的静挠度结果,与理论计算以及经纬仪差值法测量得到的实际静挠度结果进行比较,研究得出合理的主梁静挠度有限元分析的约束条件.其研究结果可为起重机主梁静挠度的仿真计算以及主梁的优化设计提供参考.

基于ANSYS的桥式起重机主梁有限元分析及结构改进

以某机械厂生产的20T/5T桥式起重机为研究对象,对桥式起重机主梁的结构特点和承载特点进行全面分析,找出在作业过程中遇到的最危险工况。借助大型有限元分析软件ANSYS建立主梁、走台、轨道的模型,并计算出在该工况下主梁的位移变化和应力分布。分析结果表明,主梁端部下盖处存在严重的应力集中,并就此提出了主梁结构的改进方案,校核改进后主梁的强度,比改进前提高了28%,且改善了应力集中现象。同时为以后主梁的整体优化设计提供了良好的应力储备。