桥式起重机主梁端部优化方法的研究

未知 2019-06-21 14:33
轻型起重机主梁是降低原材料消耗,降低生产成本,节约能源的有效措施。通常有两种减轻重量的方法,一种是使用低密度轻质材料;另一种是在保证各种性能要求的前提下优化结构,降低质量。前一种方法在起重机的金属结构中很少见,因为它涉及材料成本和加工技术。后者一直是研究人员的热门话

题。在比较梯度法(GRG2)用于桥式起重机的参数化建模,传统的应力约束用于减轻设计,设计结果是有限元模拟。在弯曲应力的基础上增加了局部板稳定性约束,并采用多目标优化方法对箱形主梁进行优化。
 
LDO单梁桥式起重机的文献设计采用现代设计方法进行优化。传统的手工计算方法用于检查优化模型中未包含的复杂性能指标。最后,计算并分析了有限元模型。 I型钢轨下法兰和下法兰板的局部弯曲应力。文献采用MATLAB优化工具箱函数来解决设计变量中连续变量和离散变量的问题。给出了求解

混合变量的编程方法,优化了主梁的设计参数。
 
在上述研究中,研究人员一般使用主梁边缘的法向应力穿过中下盖法兰作为强度的控制指标。在一些研究中,还考虑了主梁末端的腹板剪切应力,这与通常的主梁相同。结构静强度计算方法是一致的。然而,主梁结构是典型的焊接结构。在交变载荷的作用下,损伤经常表现为焊接区域的疲劳损坏。

在生产现场,主梁跨度的裂缝很少,主要是因为该位置的疲劳强度裕度很大。相反,主梁末端的可变截面过渡区域由于大的应力集中和几何突变而经常具有疲劳裂纹。为此,充分考虑了主梁端部过渡段焊接接头的疲劳特性,对研究主梁焊接结构的轻量化设计具有重要的研究意义和应用价值。
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