基于遗传算法和神经网络的塔机结构动态优化设计

利用遗传算法和BP神经网络建立复杂结构系统动态优化的计算模型,该模型可代替系统原来的有限元模型,用于振动系统的快速重分析。首先对塔式起重机结构系统进行模态分析及谐响应动力学分析,找出对结构动态特性影响最大的模态频率,再利用灵敏度分析,确定对动态特性较敏感的设计变量作为神经网络的输入变量,并利用正交试验法确定神经网络训练样本,用有限元模型计算出样本点数据,建立反映结构振动特性的人工神经网络模型,最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,得到使结构动态性能最优的设计参数。     

塔机静刚度控制值及计算方法研究

提出了塔机静刚度的合理控制值，并结合实测数据对所推荐的静刚度控制值进行了论证，同时给出了与该控制值相对应的理论计算公式。     

无轨伸缩式门式起重机接触部位的有限元分析

非线性接触分析在处理接触问题时可以更加接近工程实际,但在实际应用中,接触参数设置复杂、计算效率低以及计算收敛性难以保证等因素制约了它的实用性。节点耦合分析是不存在收敛问题的线性分析,计算成本比接触分析低。为了探讨2种模型在应用中的差异,研究节点耦合线性分析代替非线性接触分析的可行性,以起重量为12 t的无轨伸缩式门式起重机为例,在有限元分析软件ANSYS中分别构建其接触模型和节点耦合模型,考虑接触刚度和摩擦系数对计算结果的影响,在伸缩支腿全伸的工况下比较2种模型下无轨伸缩式门式起重机各接触部位等效应力值的差异。通过对比计算结果发现：2种模型中,最大等效应力均出现在车架施加起升载荷处,计算值相差1.3%,结果差异不大。由于节点耦合分析忽略了摩擦系数,所以2种模型中各接触部位等效应力值存在差异,根据接触部位的相对滑动,在接触模型中选择合适的摩擦系数可减小此差异。研究结果表明：考虑接触区域相对滑动对计算结果的影响,节点耦合分析能较好地模拟接触分析,对于精度要求不高或接触区域基本无相对滑动的模型,可采用节点耦合分析这种简化方式来代替接触分析,以提高计算效率。     

基于CAN总线的立体车库控制系统研究

将现场总线技术应用到立体车库控制系统,提出基于CAN总线的分布式立体车库控制系统结构。由各个车位节点组成的CAN网络可独立于上位机运行。根据模块化原则,设计了CAN节点硬件,详细说明了CAN接口模块的组成、电路连接及各模块的功能。为提高程序的通用性和规范性,提出CAN节点软件模型,并在此基础上,设计了基本通信软件,制定了有针对性的自定义应用层协议,选择了适用于本分布式控制系统的车位调度策略。     

基于径向基函数神经网络的轨道板运输车优化设计

传统轨道板运输车的设计过于保守,车架结构强度有较大余量,为减轻结构自重,减少制造成本,提出一种新的优化方法。该方法采用有限元软件ANSYS和优化软件ISIGHT,首先通过拉丁超立方设计方法选出对约束条件和目标函数影响较大的设计变量,然后根据选出的设计变量建立神经网络径向基近似模型,最后利用多岛遗传算法对近似模型进行优化。优化结果表明,该方法能提高优化效率,优化后轨道板运输车结构自重降低了9.9%,对轨道板运输车的设计有重要参考价值。     

基于ANSYS和iSIGHT的桥式起重机主梁结构轻量化设计

使用通用有限元软件ANSYS与多学科优化软件iSIGHT进行集成。以主梁结构的强度、刚度以及主梁腹板和翼缘板的局部稳定性作为约束,以主梁截面尺寸作为优化的设计变量,对桥式起重机主梁结构进行轻量化研究,有效降低了桥式起重机主梁的质量,为结构轻量化研究提供了理论依据和数据支持。     

移动式架车机伸缩托头-托架接触的有限元分析

采用基于接触对的非线性接触分析处理接触问题时,其分析结果更接近工程应用实际，但计算成本比较高且存在不收敛的情况。而自由度节点耦合分析不但能降低计算成本，而且能够保证一定精度。为了探究在一定误差范围内选用自由度节点耦合分析来替代基于接触对的非线性接触分析的可行性，以举升重量为15 t的移动式架车机为研究对象，在ANSYS软件中建立伸缩托头-托架的接触模型与节点耦合模型，在举升高度最大且伸缩托头完全伸出的工况下进行有限元分析，考虑接触刚度系数与摩擦因数对有限元分析结果的影响，分析了2种模型各接触区域等效应力的区别。通过比较2种模型的有限元分析结果可知，2种模型各接触区域的等效应力值存在一定的相对误差，且接触区域内2个接触面的相对滑动程度决定了接触分析的精度。对于精度要求不高的机械结构，可以考虑用自由度节点耦合分析来替代基于接触对的非线性接触分析。     

基于神经网络和遗传算法的集装箱龙门起重机结构系统优化研究

论文综合利用有限元方法、正交试验法、人工神经网络以及遗传算法对龙门起重机结构系统进行优化研究。首先利用有限元模型对结构进行灵敏度分析,确定对结构系统特性敏感的设计变量作为神经网络的输入变量。然后利用正交试验法确定神经网络训练样本,并利用有限元模型计算出样本数据,建立人工神经网络模型。最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优。     

塔式起重机静态刚度现状与分析

对GB3811—1983《起重机设计规范》及GB／T13752-1992《塔式起重机设计规范》中塔式起重机塔身结构静态刚度的控制值，及GB／T17807-1999《塔式起重机结构试验方法》中塔式起重机塔身顶部的水平位移测量方法进行了分析，并对上述控制值及测量方法提出了修订意见。