大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处有限元分析

以起重量为200t,跨度为31m的桥式起重机为例,运用Visual C++6.0对ANSYS进行二次开发,借助ANSYS自带的参数化设计语言(APDL),根据桥式起重机桥架结构的特点采用自底向上的方法建立桥架结构的参数化有限元模型,并实现有限元分析过程的程序化.在此基础上,着力研究影响主梁跨端变截面处应力分布的各个因素,为今后大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处的合理设计提供参考.     

基于拓扑优化的桥式起重机新型主梁设计

应用基于单元应力的渐进结构优化方法对某型号桥式起重机主梁截面进行拓扑优化,得到了矩形截面的桥式起重机主梁结构形式,随后采用变密度法(SIMP)对该主梁形式下的主、副腹板进行拓扑优化,根据拓扑优化结果,新型主梁主腹板仍然采用实腹结构,而副腹板则以桁架结构形式代替原有实腹结构形式,有限元计算结果证明,该结构形式在保证主梁结构强度、刚度条件下,可以大幅度减轻主梁重量。该新型主梁的设计方案为桥式起重机主梁轻量化设计提供了一种新思路。     

基于HyperWorks形状优化的桥式起重机主梁轻量化设计

以某桥式起重机为研究对象,基于HyperWorks形状优化技术对桥式起重机主梁轻量化设计进行了研究。首先,建立桥式起重机的有限元模型,对其进行有限元分析。其次,以体积分数最小为目标函数,以起重机主梁的高度、宽度为设计变量,应力、应变能、模态为约束,建立优化数学模型,对起重机进行轻量化设计,并对优化后的起重机主梁进行整体稳定性验证。     

基于ANSYS Workbench双梁小车式起重机主梁结构设计及静态分析

针对双梁起重机静载状态下强度设计中存在的问题,以跨度25 m、载荷30 t的起重机的箱形主梁为研究主体。利用NX软件进行三维实体建模并无缝导入到ANSYS Workbenh中进行分析,对主梁最危险的中部结构进行满载静应力分析,得到该工况下主梁的应变云图、应力云图。发现该起重机支腿与下翼缘板连接处出现较大应力集中,主梁腹板和左右部分筋板并未承受太大应力,对此问题提出优化假设。     

基于HyperWorks形状优化的桥式起重机主梁轻量化设计

以某桥式起重机为研究对象,基于HyperWorks形状优化技术对桥式起重机主梁轻量化设计进行了研究。首先,建立桥式起重机的有限元模型,对其进行有限元分析。其次,以体积分数最小为目标函数,以起重机主梁的高度、宽度为设计变量,应力、应变能、模态为约束,建立优化数学模型,对起重机进行轻量化设计,并对优化后的起重机主梁进行整体稳定性验证。     

微机在桥式起重机主梁优化设计中的应用

桥式起重机的金属结构——桥架的重量约占整台起重机自重的60％以上。减轻桥架的重量已成为各种现代设计方法的目标之一。本篇文章,根据某起重机厂提供的原始数据,应用BASIC语言和APPCE微型机,对桥梁主梁进行了优化设计。桥架的优化设计是以主梁的重量为目标,在满足约束条件下,设计出最优主梁截面尺寸。图1是为我国目前通用的桥式起重机结构及受力简图。     

桥式起重机主梁稳健优化设计

在桥式起重机主梁截面几何参数的优化过程中,由于各设计变量存在不确定性干扰,传统优化设计常忽略这些不确定性因素对于产品性能及质量的影响,往往导致优化方案违反约束条件。文中通过有限元软件Ansys与多学科优化软件Isight进行集成,将响应面模型、蒙特卡洛模拟法和6σ质量设计相结合,以桥架的结构强度及静刚度为约束条件,对桥式起重机主梁进行稳健优化设计。结果表明,该方法不仅能使桥架结构自重降低12.5%,并降低了优化结果对优化参数波动的敏感性,大幅提高了各参数的可靠性和稳健性,为桥式起重机的设计及优化提供理论指导,具有较高的工程实际应用价值。     

桥式起重机主梁轻量化设计的关键技术

在对国内外桥式起重机主梁结构现状调研分析及对GB/T 3811—2008《起重机设计规范》分析的基础上,针对国内桥式起重机主梁偏重、耗材多等缺点,通过优化主梁结构形式及几个主要设计参数的选取,例如主梁高跨比、静刚度控制指标等,达到桥式起重机主梁的轻量化设计,从而推动起重机向轻量化、节能型方向发展。     

双梁桥式起重机动态轮压数据获取及桥架结构瞬态动力学研究

桥式起重机是重要的物料搬运设备。在工作过程中,桥架频繁受到瞬态冲击载荷的作用。以20/5 t的双梁桥式起重机为研究对象,通过机械系统动力学自动分析（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,ADAMS）提取小车启动运行阶段的动态轮压数据,并作为输入载荷施加在桥架上,以获取桥架结构的动态响应曲线、变化规律以及最危险位置桥架的应力和变形云图,从而为桥式起重机主梁结构的优化设计提供依据。     

桥式起重机结构静刚度的分析

桥式起重机主梁静刚度是指满载小车(包括额定起重量和小车自重而不包括桥架自重。但美国桥式起重机设计规范把自重计算在内)作用在跨中时,主梁在垂直平面内引起的最大静挠度和跨度之比。此值是设计中主要控制指标之一。下面从几个方面来分析静刚