橋式起重機箱形主梁的快速輕量化設計研究
發(fā)布時間:2017-04-10 13:26
本文關鍵詞:橋式起重機箱形主梁的快速輕量化設計研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:起重機是現(xiàn)代生產活動中非常重要的搬運工具,被廣泛應用于各個領域的生產活動中。橋式起重機作為最常見的起重機類型之一,其具有空間利用率高、運行效率和可靠性高、以及運行平穩(wěn)等優(yōu)點。箱形結構的主梁作為橋式起重機的主要構成部件,對于起重機的安全性和經濟性起著決定性的作用。目前起重機箱形主梁普遍存在結構偏重、材料浪費嚴重等問題,嚴重阻礙了起重機的應用發(fā)展。 本文以雙梁橋式起重機的箱形主梁為研究對象,將快速設計與輕量化設計技術相結合,,實現(xiàn)了橋式起重機箱形主梁的快速輕量化設計,有效的提高了橋式起重機箱形主梁的設計效率和質量。本文研究內容如下: (1)以GB/T3811-2008和起重機設計手冊等起重機設計相關工具書為設計理論基礎,研究了橋式起重機箱形主梁的截面設計和相關的校核設計及計算,實現(xiàn)了起重機箱形主梁截面參數(shù)的快速設計計算。以參數(shù)化設計方法為基礎,通過研究數(shù)據(jù)庫技術,實現(xiàn)了橋式起重機箱形主梁三維實體模型的快速設計。 (2)研究了基本遺傳算法的原理及其優(yōu)缺點,在對基本量子遺傳算法的研究基礎上,提出了一種改進量子遺傳算法,通過標準測試函數(shù)驗證了改進量子遺傳算法的可行性。并將改進遺傳算法應用于橋式起重機箱形主梁截面參數(shù)的優(yōu)化中,實現(xiàn)了起重機箱形主梁在滿足其各種約束條件的前提下,主梁截面面積減小即減輕重量的目的,驗證了改進遺傳算法在起重機主梁輕量化中的可行性。 (3)根據(jù)以上理論研究和實現(xiàn)方法,開發(fā)了橋式起重機箱形主梁的快速輕量化設計系統(tǒng);赩isual Basic開發(fā)平臺,建立良好的人機交互界面,通過數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術、模塊化參數(shù)化等技術的應用,最終實現(xiàn)了系統(tǒng)的獨立運行。與企業(yè)實際生產相比較,本文開發(fā)的橋式起重機箱形主梁的快速輕量化設計系統(tǒng),提高了橋式起重機箱形主梁的設計效率和設計質量,通過設計實例表明了本文研究內容的可行性和合理性。
【關鍵詞】:橋式起重機 箱形主梁 快速輕量化設計 改進量子遺傳算法
【學位授予單位】:中北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH215
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-20
- 1.1 課題研究的背景和意義10-11
- 1.2 相關課題的國內外研究發(fā)展現(xiàn)狀11-19
- 1.2.1 國內外起重機發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 起重機快速設計研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.3 起重機結構輕量化技術研究現(xiàn)狀14-19
- 1.3 論文的主要研究內容19-20
- 2 橋式起重機箱形主梁快速輕量化設計的總體方案20-24
- 2.1 橋式起重機箱形主梁快速輕量化設計總體框架20-21
- 2.2 快速設計21-22
- 2.2.1 快速設計的實現(xiàn)方法21-22
- 2.2.2 快速設計在起重機快速輕量化系統(tǒng)中的作用22
- 2.3 輕量化設計22-23
- 2.4 本章小結23-24
- 3 橋式起重機箱形主梁的快速設計24-39
- 3.1 箱形主梁截面幾何參數(shù)設計24-27
- 3.1.1 主梁經濟梁高的確定24-26
- 3.1.2 主梁翼緣板尺寸的確定26
- 3.1.3 主梁腹板尺寸的確定26-27
- 3.1.4 主梁截面幾何特性27
- 3.2 箱形主梁受力校核27-34
- 3.2.1 強度計算與校核28-31
- 3.2.2 剛度計算與校核31
- 3.2.3 主梁穩(wěn)定性校核31-33
- 3.2.4 主梁疲勞強度校核33-34
- 3.3 起重機箱形主梁參數(shù)化模型建立34-38
- 3.3.1 基于 SolidWorks 的參數(shù)化建模方法34-35
- 3.3.2 參數(shù)化建模要點35-36
- 3.3.3 基于 SolidWorks 的主梁參數(shù)化建模36-38
- 3.4 本章小結38-39
- 4 基于改進遺傳算法的橋式起重機箱形主梁輕量化設計39-61
- 4.1 橋式起重機箱形主梁優(yōu)化數(shù)學模型39-42
- 4.1.1 確定設計變量39-40
- 4.1.2 建立目標函數(shù)40
- 4.1.3 確定約束條件40-42
- 4.2 遺傳算法的研究42-48
- 4.2.1 遺傳算法基本原理42-44
- 4.2.2 編碼策略44-45
- 4.2.3 適應度函數(shù)45-46
- 4.2.4 遺傳算子46-47
- 4.2.5 遺傳算法的特點47-48
- 4.3 改進遺傳算法48-57
- 4.3.1 改進遺傳算法的思想48-49
- 4.3.2 量子遺傳算法49-52
- 4.3.3 改進量子遺傳算法的實施52-55
- 4.3.4 改進量子遺傳算法的性能驗證55-57
- 4.4 基于改進量子遺傳算法的橋式起重機箱形主梁優(yōu)化57-60
- 4.4.1 參數(shù)設置57-58
- 4.4.2 優(yōu)化結果及分析58-60
- 4.5 本章小結60-61
- 5 橋式起重機箱形主梁的快速輕量化設計系統(tǒng)實現(xiàn)61-72
- 5.1 系統(tǒng)總體設計61-62
- 5.2 系統(tǒng)實現(xiàn)方法62-65
- 5.2.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺62
- 5.2.2 模塊化參數(shù)化設計62-63
- 5.2.3 數(shù)據(jù)庫訪問技術63-65
- 5.3 系統(tǒng)操作界面及工程實例65-71
- 5.3.1 系統(tǒng)登陸界面65
- 5.3.2 優(yōu)化設計應用工程實例65-69
- 5.3.3 結果分析69-71
- 5.4 本章小結71-72
- 6 結論與展望72-74
- 6.1 結論72
- 6.2 展望72-74
- 參考文獻74-78
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果78-79
- 致謝79-80
【參考文獻】
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本文編號:296826
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