重庆新田长江公路大桥设计

重庆新田长江公路大桥主桥采用跨径1020 m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,一跨过江。该桥加劲梁采用扁平流线型钢箱梁。桥塔采用门形混凝土塔,高峰侧桥塔采用塔肢不等高设计,上游塔肢高169.5 m,下游塔肢高153.5 m;新田侧桥塔高169.5 m。桥塔基础均采用分离式承台+大直径桩。两岸重力式锚碇采用空间异形结构、扩大基础,锚碇锚固系统采用无粘结镀锌钢绞线拉索。主缆采用标准抗拉强度1860 MPa的预制平行钢丝索股,吊索采用标准抗拉强度1670 MPa的平行钢丝索股,边跨及主跨跨中部分索夹采用焊接式索夹,其余采用铸造式索夹。引桥上部结构采用30 m跨径预应力混凝土T梁,下部结构采用大直径桩+大直径柱。高峰侧引桥上方的陡崖带采用支撑、清除、锚固等措施进行处治,新田侧桥塔前缘顺层边坡采用抗滑桩支挡。钢箱梁梁段采用工厂制造、水上运输、现场安装的施工方案,其中岸坡区钢箱梁采用空中连续荡移架设。

基于拓扑优化的SPMT驮梁支架轻量化设计

为解决用于跨线桥拆除的自行式模块化运输车(Self-propelled Modular Transporter, SPMT)驮梁支架结构冗余、重量偏大、制造及安装复杂等问题,依托京哈高速公路跨线桥拆除工程,在“16根标准节段钢管立柱+32道联结系杆”驮梁支架初步设计方案的基础上,以体积最小化为优化目标,利用Abaqus软件的拓扑优化模块开展驮梁支架轻量化设计研究,并对轻量化驮梁支架与初步设计的应力、位移及稳定性进行对比分析。结果表明:优化后的驮梁支架体积减少19.8%,支架联结系杆减少至12道,钢管立柱节段数量简化为2节段,节段长度提升至4 m,构件组拼联结接头数量减少约2/3,总重量较初步设计降低1.44 t;在最不利荷载工况下,驮梁支架优化前、后应力变化较小,最大位移差值在2 mm以内,且满足临界荷载系数大于4的稳定性要求。工程实践证明,轻量化驮梁支架力学性能满足要求,虽然安全系数小幅降低,但结构安全性与优化前基本一致;轻量化驮梁支架在施工现场组拼工作量及组拼时间均有所减少,经济效益显著。

汽车起重机车架强度校核及尺寸优化

车架是汽车起重机的重要组成部分,其承载能力对起重机的工作性能有着比较大的影响。以60 t某型汽车起重机结构中车架作为研究对象,将车架的参数模型导入Hypermesh软件中对其进行有限元分析。车架模型整体使用四节点网格进行划分,并对其进行静力学计算,计算其在危险工况下所产生的von Mises应力、变形。对不符合强度、刚度要求的车架初始模型进行结构改进,使其满足要求。最后使用OptiStruct软件对车架模型进行尺寸优化,以车架部分壳单元板厚为设计变量,车架刚度、强度为约束条件,车架最小质量为目标。优化后的车架质量减少了0.599 t,减重率为6.0%。

门式起重机主梁挠度双目摄影测量的标定方法研究

针对现有门式起重机主梁挠度测量方法存在操作复杂、不够安全、停机检测时间长和精度不稳定等问题,文章提出一种基于双目摄影测量的主梁挠度快速、安全与精准测量方法。相机标定是双目摄影测量精度的最重要影响之一,在传统灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)中引入余弦函数收敛因子以提升算法的全局和局部搜索能力,并使用基于欧式距离的比例权重策略加快算法收敛速度,获得改进灰狼算法(improved grey wolf optimizer,IGWO)。将改进算法应用于双目相机的标定参数寻优中,获得最优标定值。通过仿真与现场试验进行验证,结果表明:该方法标定精确且快速,挠度检测误差在1%以内,满足门式起重机挠度的工程测量要求。

铸造起重机主梁结构优化设计

以某钢厂在役400 t铸造起重机箱型主梁为研究对象,通过对主梁原结构以及改进后结构分别进行有限元分析计算,有效地识别出铸造起重机结构中的高风险部位,为产品的结构优化设计提供了一种全新的思路,研究结果为铸造起重机主梁结构的改进设计提供良好的指导依据,确保铸造起重机的安全可靠运行。

门式刚架轻型房屋钢结构设计的优化分析

从门式刚架的连接形式和特点两方面介绍门式刚架,阐述门式刚架轻型房屋钢结构的优势,探讨门式刚架轻型房屋钢结构的不足之处,并结合门式刚架轻型房屋钢结构的设计要点提出相应的优化措施,如优化结构构件、优化设计支撑系统、合理确定檐口高度及准确确定荷载。

金仁桐高速公路桐梓河特大桥总体设计

贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥全长1422 m,为双向4车道高速公路桥,设计速度80 km/h。该桥主桥采用单跨965 m简支钢桁梁悬索桥,仁怀岸引桥为(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构桥,桐梓岸引桥为两联(3×40)m预应力混凝土先简支后结构连续T梁桥,均分左、右两幅设置。主桥主缆跨度布置为(205+965+225)m,中跨主缆垂跨比为1/10。加劲梁采用两主桁钢桁梁,华伦式桁架,桁高7 m。每一吊点设置2根吊索,吊索标准间距15.0 m。桥塔采用门形混凝土塔,仁怀岸塔高208 m,采用嵌岩桩基础;桐梓岸塔高140 m,采用扩大基础。仁怀岸锚碇采用隧道锚,桐梓岸锚碇采用重力式嵌岩锚。

港口门座起重机自动抓斗合斗不紧密问题解决方案

针对满载物料的自动抓斗在合斗时无法紧密闭合问题,提出一种基于最短滑行距离设定的解决方案,通过在合斗软件程序中设置合斗末端的减速区间,使开闭电机在完成合斗前的最短滑行距离内,保持较大速度给定,从而为电机提供足够大的转矩,将满载货物的抓斗闭合紧密,实现对抓斗合斗的精确控制。

基于GA-FEA的门座起重机变幅机构优化设计

为降低门座起重机的制造成本和运行成本,对四连杆变幅机构进行优化设计,建立以关键参数作为设计变量的优化设计模型.提出采用遗传算法和有限元分析联合求解的门座起重机四连杆变幅机构的优化设计方法,能够在保证门座起重机主要技术参数的同时,实现降低自身重量、减小不平衡力矩以及吊重水平变幅过程中垂直落差的优化目标.开发的门座起重机四连杆变幅机构专用的参数化有限元模型自动生成器,通过有限元解算提取的性能约束状况,并结合边界约束条件对各优化目标进行加权评价.应用结果表明:该方法适用于门座起重机四连杆变幅机构的优化设计,能够有效地改善设计质量.

基于混合神经网络的门座起重机变幅机构参数优化设计

门座起重机变幅机构优化设计通常采用基于实例推理的方法确定优化设计初始参数,然后再对初始参数进行优化,得出最后的优化设计参数。这种基于实例优化方法的主要问题在于,难于确定相似实例和难于将相似实例应用于当前的实例中,并且由此确定的优化初始参数只偏向于某一个特定的实例,不具备某类实例的普遍特性。提出基于混合神经网络变幅机构优化设计方法,该方法采用一种混合神经网络,可用来确定优化设计的初始参数。这种方法计算上更为简单直观,对于训练好的混合神经网络,可直接由输入参数得到设计初始参数。这种初始参数并带有某类实例的一般特性,对其进行优化可得到较好的优化结果。

基于响应面法的起重机小车架结构轻量化设计与研究

提出一种结合有限元仿真程序和响应面近似模型的联合优化方法,该方法将近似模型作为内循环,仿真程序更新作为外循环来构造优化循环。以某32t L型单梁门式起重机小车架为例,应用该方法从建立小车架的有限元模型出发,采用拉丁超立方实验设计方法产生样本数据点并仿真,利用灵敏度分析筛选出对结构响应(强度、刚度和质量)影响较大的11个设计变量,利用新的设计变量采用最小二乘法构建优化系统的三次多项式响应面近似模型;在此基础上,建立以小车架结构质量最轻为优化目标,强度和刚度为约束的优化数学模型,最后采用多岛遗传算法进行全局寻优。对小车架系统进行优化的结果表明,采用该方法能明显降低小车架的质量,从而减少材料的浪费。

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。

桥式起重机箱形梁的优化设计

箱形梁桥式起重机是起重机械的一种类型，广泛应用于各厂矿企业．其主要承载结构箱形梁 的重量占整机重量的比重最大，为提高整机性能，降低能耗，在对整机受力分析基础上，建立了优化 模型，并应用其进行了具体优化设计。

ANSYS在桥式起重机主梁设计中的应用

针对目前部分桥式起重机金属结构在设计制造方面存在较多的材料浪费及其引发的其他问题,以200t桥式起重机为例,采用现代设计方法对箱形梁桥架主梁进行了有限元分析及优化设计,起到了很好的效果。

重庆油溪长江大桥760 m钢箱梁悬索桥设计

重庆油溪长江大桥建设条件极其复杂,跨江涉铁,且位于山区陡坡地段,综合考虑地形条件、行洪、通航及环保要求,该桥主桥采用760m钢箱梁悬索桥一跨跨越长江。加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁,中心线处梁高3m(内高),梁宽30m(含风嘴),标准节段长15m。桥塔采用斜腿门式框架混凝土结构,设置上、下2道横梁,北岸桥塔采用不等高塔柱以适应地形,桥塔均采用灌注桩基础。北岸采用隧道式锚碇,位于深挖方路堑内;南岸采用重力式锚碇。主缆计算跨径为(210+760+240)m,每根主缆由112股91根直径5.0mm、强度1770MPa的预制镀锌平行钢丝组成,边跨不设吊索。对全桥进行整体计算,结果表明各项性能指标均满足规范要求。

基于超单元技术的大型复杂结构的拓扑优化设计

采用超单元技术处理与车架相连的履带部分模型,并用拓扑优化方法对起重机车架的结构进行重新设计。结果表明,超单元法与传统的全模型分析法相比,求解精度相同,而计算时间仅为全模型分析法的1/3,达到了节省计算时间且保持计算精度的目的。最后通过有限元分析和疲劳试验验证了利用超单元法处理复杂模型的可行性。

桥式起重机箱形主梁优化设计软件

针对目前桥式起重机金属结构,在设计制造方面存在较多的材料浪费及其引发的其他问题。对箱形主梁进行了优化设计软件开发,应用该软件起到了很好的效果。

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。

基于Ansys的门式起重机主梁优化设计

针对门式起重机金属结构在设计制造时存在的材料浪费以及引发的一系列问题,以50 t-30 m轨道式集装箱门式起重机为例,基于Ansys的参数化设计语言APDL平台对起重机金属结构进行参数化建模,针对满载小车位于主梁跨端最危险位置时的工况进行了有限元数值模拟,进一步利用Ansys的优化功能,定量对主梁截面参数进行优化,完成了主梁的减重设计。在满足设计要求的前提下,优化结果较原设计方案最大等效应力增加5.52%,最大变形增加25%,质量减少12.4%,减重效果十分显著,为起重机金属结构和类似结构优化设计提供了参考。

论门式刚架截面优化设计在我国的发展

通过大量调研和文献阅读 ,对门式刚架截面优化设计在我国的发展现状作了一个较为全面的阐述 ,列举了目前国内几种较盛行的优化设计方法 ,并分析了不同方法的优化原理、优化过程及其优缺点 .