基于有限元法桥式起重机主梁应力分析及优化设计 |
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引用本文: | 宋佳雄,郑新梅,刘燕,张少峰,郭宁潮,梁学飞.基于有限元法桥式起重机主梁应力分析及优化设计[J].河北工业大学学报,2019,48(1). |
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作者姓名: | 宋佳雄 郑新梅 刘燕 张少峰 郭宁潮 梁学飞 |
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作者单位: | 河北工业大学 化工学院,天津,300130;河北省特种设备技术检查中心,河北 石家庄,050091 |
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摘 要: | 为了进一步提高50T/10T-16.5m的双梁桥式起重机的结构性能,寻找主梁的最优设计尺寸,对其进行轻量化设计。首先利用ANSYS软件对主梁正常工况和两种特殊危险工况(吊重自由跌落后紧急制动和歪拉斜吊)进行应力分析寻找最危险节点位置,然后对正常工况下主梁进行优化设计,分别以主梁截面尺寸和构件板厚为设计变量、主梁最大应力和最大挠度为状态变量、主梁质量为目标函数建立优化数学模型,最后用ANSYS软件进行优化分析并得到结构最优设计尺寸。结果表明,对桥式起重机不同工况下进行有限元分析,并在此基础上进行截面参数优化设计,明显改善了主梁腹板截面突变处应力集中现象;以最优设计尺寸建立的主梁模型不仅满足强度刚度的要求,而且主梁质量减轻23.1%,从而实现了简化结构、降低重量和制造成本的目的。
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关 键 词: | 有限元分析 桥式起重机 危险工况 优化设计 ANSYS |
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