异形高耸专用塔机结构设计与建模分析

针对传统塔机在高耸建筑结构施工中的不足,借助TRIZ创新理论提出一种新型异形专用塔机,分析其基本结构组成,利用高级建模仿真软件SIEMENS NX构建数字模型,并对金属结构进行静态结构分析与模态分析,得到其应力位移变化情况及自振特性,为结构动力学分析与优化设计奠定了基础。

预制混凝土构件布料路径规划

为解决预制混凝土构件布料路径随意的问题,通过对布料区域网格划分,设计了一种将布料区域分割为多个布料子区域的方法。该方法将螺旋布料机的作业方式进行简化,将布料路径总长度分为布料长度和非布料长度,其中布料长度是确定值,并对子区域做布料作业规划,计算出料口开口数对应的布料宽度。利用枚举法和动态规划算法对螺旋布料机出料口和布料子区域集合建立布料路径规划模型,对多阶段决策中的决策值进行计算。以非布料长度最短为目标对模型求解,得到最短布料路径,完成了螺旋布料机对布料区域的全覆盖路径规划。根据此方法对某螺旋布料机和某预制外墙挂板建立二维布料路径规划模型,仿真结果表明,该方法能有效地缩短布料长度、减少布料时间,对预制混凝土构件的生产有一定的指导意义。

基于iSIGHT的异形专用塔机多目标动态优化设计

以异形专用塔机关键模态频率最大、动载系数最小、质量最轻为设计目标,构建i SIGHT与ANSYS多目标联合优化平台。通过在ANSYS中建立参数化有限元模型并进行结构灵敏度分析,确定响应值较大的参数为设计变量。运算过程采用非支配排序遗传算法(NSGA-II),最终得到Pareto最优解集。优化结果反应出了各优化目标之间的影响关系,为设计静动态性能皆优的起重机金属结构提供了参考。

基于有限元的异形高耸塔机平桥动态性能优化设计

异形高耸塔机的平桥动态性能对其整机性能有重要影响。采用有限元法动态分析理论,建立异形高耸塔式起重机平桥有限元参数化模型,对其进行动态分析。以分析结果作为优化设计的目标函数,采用ANSYS的优化算法模块,对平桥结构进行动态优化设计,通过实验对优化结果进行了可靠性验证,结果表明其有效减轻了异形高耸塔式起重机平桥的质量,提高了平桥金属结构的动态性能,为整机优化奠定了基础。