运用响应面法的船用起重机臂架优化设计

为实现船用起重机臂架的轻量化,充分利用船用起重机臂架材料的承载性能,将响应面法与优化技术相结合,提出一种调整臂架应力场分布以降低臂架自重的优化方法。该方法基于有限元理论对臂架进行建模,通过最优拉丁超立方试验方法采样,结合最小二乘法构建臂架质量、最大应力及最大变形的二阶响应面近似模型;以臂架截面参数为设计变量,强度和刚度为约束条件,质量为设计目标,采用粒子群算法对响应面近似模型进行优化。对某船用起重机臂架的优化结果表明:采用该方法可以有效地减轻起重机臂架的质量,即臂架质量下降了22.3%。研究船用起重机臂架的优化设计为起重机臂架的试验提供了设计参数和理论依据。