【摘要】： 汽車起重機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活、轉(zhuǎn)移速度快等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于建筑、能源、化工、造船、物流等領(lǐng)域。伸縮臂是汽車起重機(jī)重要組成部分,其重量在整機(jī)重量中占有較大比重,其性能也是影響整機(jī)性能的主要因素。在滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的條件下,降低伸縮臂重量,對(duì)于提高整機(jī)性能有重要意義。因此,本文基于非線性彎曲理論,采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)汽車起重機(jī)伸縮臂進(jìn)行優(yōu)化研究,具有理論意義及實(shí)用價(jià)值。 伸縮臂是典型的薄壁、雙向壓彎、大柔度構(gòu)件,受力復(fù)雜。非線性彎曲是在伸縮臂設(shè)計(jì)過程中必須要考慮的一個(gè)因素。本文采用逐步逼近算法,分析伸縮臂危險(xiǎn)截面的撓度,從而為伸縮臂優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 本文采用遺傳算法對(duì)伸縮臂進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。在眾多優(yōu)化算法中,遺傳算法具有自適應(yīng)性、全局搜索性、無(wú)需梯度計(jì)算等特點(diǎn),在解決多變量、多約束的工程問題上具有一定優(yōu)勢(shì)。在滿足截面形狀要求的基礎(chǔ)上,以伸縮臂重量最輕為目標(biāo)函數(shù),以截面相關(guān)參數(shù)為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量,以伸縮臂力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求為約束條件,建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。采用懲罰函數(shù)法處理力學(xué)性能約束條件,設(shè)計(jì)合適的適應(yīng)度函數(shù)；采用實(shí)值編碼方式,提高算法的精度和全局搜索能力；編寫C++ Builder優(yōu)化程序。 以QY70型汽車起重機(jī)五節(jié)伸縮臂為實(shí)例,對(duì)其截面參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。分析優(yōu)化過程中每代平均適應(yīng)度值和每代最佳個(gè)體對(duì)應(yīng)的重量,結(jié)果表明算法中采用的終止準(zhǔn)則的正確性。對(duì)最優(yōu)解和原方案進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明相同約束情況下,優(yōu)化后伸縮臂重量比優(yōu)化前降低了12.6%(約919kg),驗(yàn)證程序的有效性。 本文的研究?jī)?nèi)容有助于提高伸縮臂的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)水平,為汽車起重機(jī)伸縮臂的設(shè)計(jì)及計(jì)算提供參考。
【圖文】：

汽車起重機(jī)如圖 1.1所示。聲才忿;擴(kuò)刃月;j刀夕;J萬(wàn)布鉀幾’_產(chǎn)獷恕謬盯稱一““墨止終酬圖1Fig.汽車起重機(jī) TfllCkCrane伸縮臂是汽車起重機(jī)的最主要受力構(gòu)件。在中小型汽車起重機(jī)中，伸縮臂的重量占整機(jī)重量的13一20%左右，在大噸位起重機(jī)則高達(dá)25%，而整機(jī)重量是衡量汽車起重機(jī)設(shè)計(jì)水平的一個(gè)重要指標(biāo);同時(shí)，伸縮臂重量還直接影響起重機(jī)的作業(yè)性能l2]。所以伸縮臂設(shè)計(jì)水平的高低直接決定了整機(jī)性能水平。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用的設(shè)計(jì)方法是在比照國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，形成初始的伸縮臂截面參數(shù)，按照現(xiàn)行的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)校核，對(duì)截面參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整

對(duì)于伸縮臂這種壓彎構(gòu)件，，盡管每一節(jié)臂的變形較小，屬于彈性小變形的范圍，但由于懸臂特點(diǎn)，使得伸縮臂端部位移較大，而端部是軸向集中載荷的作用點(diǎn)，所以非線性作用明顯。三節(jié)伸縮臂變形如圖2.1所示。下面以三節(jié)伸縮臂為例對(duì)非線性彎曲進(jìn)行說(shuō)明。i翻裂州州州州‘.吐l‘圖2.1三節(jié)伸縮臂變形示意圖(回轉(zhuǎn)平面) Fig.2.1SketchofDefieetionontheThirdTeleseoPieBoom(SlewingPlane)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH213.6

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 蔡宇子;現(xiàn)代伸縮臂截面及尺寸優(yōu)化研究[D];大連理工大學(xué);2012年

2 程鵬;汽車起重機(jī)伸縮臂有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];太原科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2620525