某七节折臂式起重机伸缩臂截面尺寸优化

针对七节折臂式起重机伸缩臂截面进行了尺寸优化设计,旨在实现轻量化,提高机动性和承载能力。运用Solidworks进行伸缩臂的参数化建模,结合Ansys中间复合材料设计方法,生成了一系列样本数据并采用NSGA-II算法进行优化,最终确定最佳的截面尺寸。优化结果显示,在保持结构安全性和可靠性的前提下,改进后的伸缩臂减重率达到15.07%,验证了优化方法的有效性和可行性。

面向轻量化目标的起重机伸臂结构设计及截面尺寸优化

为满足工程上对大吨位和小质量起重机的追求,实现起重机伸臂轻量化设计目标,在QY25K5型起重机伸臂主要结构参数尺寸的基础上,通过UG软件对伸臂进行了数字化设计,建立了CAD模型。根据GB/T 3811—2008,确定了在典型危险工况下,伸臂的工作载荷、许用应力及许用挠度,并对伸臂的强度、刚度及1阶屈曲模态进行仿真分析。根据分析结果,以伸臂截面尺寸作为优化设计变量,分别通过Inspire和ANSYS软件对伸臂上盖板和腹板厚度进行尺寸优化,得到两组板厚优化值;根据起重机设计标准及工程上常用的钢板厚度确定了上盖板和腹板的厚度,生成伸臂的轻量化设计方案,减重率可达15.2%。对伸臂力学性能进行校核,结果表明:设计方案在符合起重机典型危险工况下,满足强度、刚度及稳定性的要求,达到减重的目的。综合两种优化方案优化的方法,可为起重机伸臂轻量化设计提供参考。

基于机器视觉的悬臂掘进机自动定位与导航技术应用试验

为解决悬臂式掘进机传统光电定位精度无法满足要求的不足,针对悬臂式掘进机在断面截割过程中自动定位精度较低、定位误差大、断面成形精度较低、严重影响巷道断面质量等问题,通过对悬臂式掘进机结构组成和运动特点的分析,提出了一种基于机器视觉的悬臂式掘进机定位与导航技术方案,在分析了悬臂掘进机结构组成和运动特点的基础上,得出利用机器视觉技术可以准确获取悬臂掘进机的移动方位,并对位姿进行精确控制。经现场应用与试验表明:提出的悬臂式掘进机自动定位与导航系统定位精度可达厘米级,定位偏差较小,系统运行稳定,取得良好的应用效果,为后期实现煤矿智能化管理提供参考。

高墩连续刚构边跨现浇预应力配重技术研究

为解决高墩连续刚构边跨现浇段浇筑时产生的不平衡弯矩问题,需要制定高墩连续刚构边跨现浇段预应力配重技术方案,以交界墩为支点,在边跨现浇段对侧设置竖向预应力筋,通过控制预应力大小来抵消不平衡弯矩。本文以黄蒲高速洛河特大桥为工程背景,竖向预应力筋上端锚固在墩顶,下端锚固在桥墩承台,现浇段浇筑过程中的重量变化,基于力矩平衡的原则计算需要对称施加的预应力,然后通过分步张拉预应力来平衡边跨混凝土浇筑的不平衡弯矩。该技术在现场成功应用,保障了施工安全,对同类桥梁施工有一定的工程借鉴价值。

基于多目标遗传算法的起重机吊装路径规划

采用改进遗传算子操作策略的遗传算法以解决起重机三维空间多目标吊装路径的规划问题.首先建立起重机作业场景和位姿空间的数学模型,将起重机的空间多自由度路径规划问题转化成平面路径点的求解问题.然后确定以吊装路径最短、安全性最好和运动形式变化最少为优化目标,通过添加记忆算子为插入算子和变异算子选取合适的方向和步长进行多目标优化操作.实验证明该算法能综合考虑多种因素,并能同时提供不同特点的路径供决策者选择.

起重机n阶伸缩臂架稳定性的递推公式及数值解法

基于纵横弯曲理论建立了n阶伸缩臂阶梯柱的微分方程组,并利用数学归纳法推导出n阶阶梯柱压杆稳定性的递推公式。针对递推公式中的超越方程,结合结构受力特征,列写补充方程,使用Levenberg-Marquardt数值最优化算法求解了具有n个未知数的超越方程组。利用此算法求解出的长度系数与GB/T3811—2008中的结果和ANSYS 17.0结果进行对比,结果表明,此算法的精度优于其他算法的精度,并且长度系数具有一定的非线性,因此在实用过程中,小范围内的线性插值是可行的。对于大截面的阶梯柱,使用线性插值计算,临界力的误差较大。

弹性支撑阶梯柱侧向位移与稳定性的精确分析

为了得到平面内弹性支撑阶梯柱刚度与稳定性问题的精确解,对箱形阶梯柱平面内受力模型进行了合理等效。基于纵横弯曲理论,建立了弹性支撑条件下变截面阶梯柱挠曲微分平衡方程,结合边界条件,得到了任意阶变截面阶梯柱端部挠度及结构失稳特征方程的精确递推表达式,从而给出工程中起重机常用节数箱形伸缩臂平面内失稳特征方程的显式表达。将所得的计算结果与ANSYS软件细分单元后的计算结果进行比较分析,验证了推导公式的正确性,从而为工程设计提供了简单、快捷、精确的变截面阶梯柱变形与屈曲临界力确定方法。

基于MultiGen Creator和Vega工程机械仿真研究

计算机技术和虚拟现实技术的发展为工程机械仿真提供了有效的支持,而工程机械运动及作业环境仿真是实践操作和决策的重要依据。文中论述Multigen Creator和Vega虚拟现实软件开发工程机械仿真应用程序的过程及关键技术。同时,并以悬臂式起重机为研究对象,探讨了仿真应用程序的开发框架,分析了Multigen Creator建模技术,研究了应用程序平台开发的理论方法。

臂架变幅机构负载下降时的平稳性研究

文章以25m高空作业车为例,分析了臂架抖动的原因,建立了变幅机构液压回路的AMESim模型,通过仿真分析得出回油路节流阀、平衡阀控制油路阻尼孔及平衡阀导压比等因素对变幅油缸运动的影响,对解决臂架变幅下降时的抖动现象具有一定的指导意义。

考虑大变形的汽车起重机受限空间下倾覆稳定性分析

针对汽车起重机为减少地基投入或受到原有环境限制导致支腿无法完全伸展的现象,以QY25T汽车起重机为例,对其在受限空间内倾覆稳定性决定的最大起重量计算方法进行了研究,并考虑了支腿最大压力及臂架非线性变形对最大起重量的影响.结果表明,支腿最大压力会限制最大起重量,且臂架的非线性变形在臂架较长时,其变形情况可以使得倾覆力矩最大增加了20.60%,因此需要添加合理的安全系数.

某混合动力汽车起重机动力系统参数匹配研究

以某混合动力汽车起重机为研究对象,依据整车动力性、经济性指标对混合动力汽车起重机的发动机、P2混动系统(含电机、变速箱等)部件参数进行匹配研究。利用cruise软件搭建整车仿真模型,对动力性和经济性指标进行仿真分析,仿真结果表明,该混合动力汽车起重机动力系统参数匹配合理,可为新车型开发提供一定的理论参考。

高空作业平台CAN总线控制系统设计

介绍了采用ARM9嵌入式控制器设计高空作业平台CAN总线控制系统的实现方法;在分析蜘蛛型高空作业平台结构和工作原理的基础上,以ARM9嵌入式控制器为核心,把高空作业平台控制系统分成主控制器、远程操作控制器和吊篮操作控制器等3个功能相对独立的子系统,通过CAN总线相连,构成高空作业平台控制系统;这种系统模式减少了高空作业平台上下车之间的连线,提高了系统的可靠性;另外,根据安全使用的要求和设备动作之间的关系,在硬件和控制软件设计时引入各个动作的逻辑约束以避免误操作的发生,保证了操纵的正确性和安全性;经过调试试验表明,该系统有效地实现了高空作业平台的动作控制,具有良好的稳定性和可靠性。

基于ANSYS Workbench的气液两相参数测量仪耐压性能有限元分析

在石油、化工等诸多生产领域的生产过程中,气液两相参数测量仪在各种参数的在线实时测量中发挥着重要作用,它是生产稳定可靠运行的重要保证,其中仪器耐压性能是一项十分重要的安全指标。利用SolidWorks软件建立气液两相参数测量仪的电容模块和微波模块3D模型,在ANSYS Workbench软件中对模型耐压性能进行有限元分析仿真。仿真结果表明,在16 MPa工作压力下各模块均处于材料允许载荷,满足设计要求。研究结果为两相流参数测量仪实际生产和测试应用提供技术基础。

桁架臂式工程起重机回转运动的多体动力学仿真

基于柔性多体动力学理论,选取包含吊臂转动,吊重摆动及吊臂弹性变形的广义坐标,构建了起重机的多体动力学模型.对某大型桁架臂式工程起重机的回转工况进行了计算机仿真研究,驱动力由给定的回转加速度确定,得到了吊臂的动态响应,结果显示回转加速度是影响结构动态特性的主要因素,其最大动力响应发生在回转制动阶段.

基于经验模态分解和模型缩聚的动力响应重构方法研究

大型工程结构自由度数量巨大,采用现有基于全局有限元模型的时域方法重构此类结构动力响应效率低、计算难度大,因此,提出一种结合经验模态分解和模型缩聚的动力响应重构方法。基于模态综合法,将有限元全模型适当划分为多个子结构,通过坐标转换,得到自由度数目更少的超单元模型,结合带有间歇准则的经验模态分解法进行重构。由于该方法无需考虑各子结构边界条件,有效地降低了有限元模型相关物理参数矩阵的维度,较大地提高了响应重构的计算效率,更适用于大型复杂工程结构的动力响应重构。结合悬臂梁数值模拟算例,验证了该重构方法的高效性,并研究了噪声及主模态数量对重构效果的影响。结果表明,提高噪声水平对重构精度有一定影响,且主模态数量对重构精度影响不大。

基于模糊集理论的岸桥加高施工过程失效模式及影响分析

大型工程施工涉及大量的设备和多个环节,其过程存在很多复杂、潜在的风险.将模糊理论与失效模式及影响分析(Failure Modes and Effect Analysis,FMEA)结合,以天津港某岸桥加高工程为例,建立模糊语言集和与其对应的模糊数,将不同的专家知识和经验进行有效的应用,尽力消除了不同专家评价时的主观因素对于结果的影响偏差,以提高FMEA的准确性.利用最低合理可行准则,从众多潜在失效模式中,分级确定危险程度,以便在施工过程中监控各危险源.

消防云梯车变幅系统动态特性分析与改进设计

变幅系统是消防云梯车的重要组成部分,对整车工作稳定性起着决定性作用。针对目前消防云梯车变幅工况中存在的问题,主要是对平衡阀的动态特性展开研究,并得出平衡阀是影响变幅过程中液压波动的主要原因。基于此,应用AMESim对平衡阀的结构进行改进设计,选取适当大小的阻尼孔直径,仿真结果表明,改进后的变幅系统液压波动问题得到有效改善,达到设计预期,具有一定参考价值。

1t电动平衡吊杆件变形分析及解决方法

杆件变形量是影响平衡吊平行四边形机构随遇平衡的重要因素之一。文章以承载1t的电动平衡吊设计为基础,建立包含不同杆件厚度、不同杆件截面形状、有或无焊接加强筋的杆件组模型;选择一个极限位置,分别在考虑和忽略杆件自重和平衡锤重力影响下,利用Abaqus软件分析在同样加载条件下模型组中各杆件的变形量和应力值大小。分析结果证明,对于较高承载的平衡吊设计,选择适当增加杆件厚度、变截面杆件以及起重臂焊接加强筋等方法可以有效减小变形量。

高空作业平台折叠臂变幅机构分析及优化

建立了高空作业平台折叠臂变幅机构的力学模型,推导出变幅机构几何关系和静力学方程,得出变幅油缸受力随变幅角度的变化曲线,并建立以变幅机构铰点坐标值为设计变量、以变幅油缸受力最小为目标函数的优化模型,同时应用MATLAB优化工具箱中fmincon函数进行最优化设计.优化结果已成功应用于实际产品,取得了较好的效果.

直臂克令吊动力响应及模态分析试验

针对直臂克令吊日常工作时进行复合运动,考虑冲击载荷对吊机引起的动力响应变化及各类振源对吊机结构引起的共振,对吊机的稳定运行产生影响,因此在结构设计过程中,有必要对其动态特性进行分析。建立最大起重量为15 t的克令吊三维模型,利用有限元分析软件Abaqus进行分析求解,得到动力响应结果对吊机结构产生的影响,对比计算模态与试验模态的结果,确定影响结构的固有频率、振型,验证分析的准确性。对有无肋板的模型进行模态分析,得到增加肋板不仅确保吊机的结构强度和刚度,同时有效地提高了结构的固有频率。通过本文分析,为完善该克令吊的设计提供可靠的理论依据。