本文選題：優(yōu)化 + 有限元　； 參考：《山東建筑大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：因為塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)具有模塊化、結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系穩(wěn)定、種類多等特點,尋找一種相對可操作性強(qiáng)、快速并能兼顧整機(jī)穩(wěn)定性的基于有限元方法的實用的塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法具有重要的實際意義和理論意義。 本文針對塔式起重機(jī)的優(yōu)化現(xiàn)狀和大型有限元分析軟件ANSYS的OPT優(yōu)化模塊的應(yīng)用研究現(xiàn)狀,提出了一種新的塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型和優(yōu)化方法,并針對動臂塔機(jī)的起重臂開發(fā)了相應(yīng)的優(yōu)化程序,使得動臂塔機(jī)的優(yōu)化模型實現(xiàn)模塊化和參數(shù)化。主要研究內(nèi)容如下： 提出了基于Ansys OPT模塊、結(jié)合有限元方法和整體穩(wěn)定性校核的快速塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。即通過提取有限元分析結(jié)果中的重量與軸向壓力等中間結(jié)果參數(shù)實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性校核和單肢穩(wěn)定性校核,并以此作為優(yōu)化的約束條件參與到優(yōu)化過程中。塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化通過OPT模塊實現(xiàn)。 建立了塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的優(yōu)化模型,設(shè)計了實現(xiàn)該優(yōu)化模型的程序結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了設(shè)計變量離散化、有限元分析與穩(wěn)定性校核的結(jié)合和非設(shè)計變量參數(shù)化等。 以動臂塔機(jī)起重臂為載體,分析了動臂塔機(jī)起重臂的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)化中需要校核的工況。設(shè)計了動臂塔機(jī)起重臂優(yōu)化程序流程。 利用APDL語言開發(fā)了實現(xiàn)本文提出的優(yōu)化方法的動臂塔機(jī)起重臂優(yōu)化程序。程序中通過非設(shè)計變量的參數(shù)化,實現(xiàn)了動臂塔機(jī)起重臂快速優(yōu)化；通過設(shè)計變量的離散化,實現(xiàn)了優(yōu)化結(jié)果(型材型號)的直接讀取。 利用開發(fā)的動臂塔機(jī)起重臂優(yōu)化程序,對一臺動臂塔機(jī)的起重臂進(jìn)行了優(yōu)化,通過實例驗證了本文論述的優(yōu)化方法的有效性和優(yōu)越性。
[Abstract]:Because the steel structure of tower crane has the characteristics of modularization, structural topology stability, variety and so on, the search for a relatively operable structure is strong. The practical optimization method of tower crane steel structure based on finite element method is of great practical and theoretical significance. In view of the status quo of tower crane optimization and the application of OPT optimization module of large-scale finite element analysis software ANSYS, this paper presents a new optimization model and optimization method for tower crane steel structure. The corresponding optimization program is developed for the lifting arm of the movable arm tower crane, which makes the optimization model of the moving arm tower crane modularized and parameterized. The main contents of the study are as follows: A fast tower crane steel structure optimization method based on Ansys OPT module, finite element method and global stability check is proposed. That is to say, the integral stability check and single limb stability check are realized by extracting the intermediate parameters such as weight and axial pressure in the results of finite element analysis, and this is used as the constraint condition to participate in the optimization process. The optimization of tower crane steel structure is realized by OPT module. The optimization model of steel structure optimization method for tower crane is established, and the program structure to realize the optimization model is designed. The discretization of design variables, the combination of finite element analysis and stability check, and the parameterization of non-design variables are realized. Based on the lifting arm of a moving arm tower crane, the structural characteristics of the lifting arm of a moving arm crane and the conditions that need to be checked in optimization are analyzed. The optimization program flow of the lifting arm of the movable arm tower crane is designed. An optimization program for the lifting arm of a movable arm tower crane has been developed by using APDL language to realize the optimization method proposed in this paper. In the program, by parameterization of non-design variables, the quick optimization of the lifting arm of the movable arm tower crane is realized, and the direct reading of the optimization result (profile type) is realized through the discretization of the design variables. By using the developed optimization program of the lifting arm of a movable arm tower crane, the optimization of the lifting arm of a moving arm tower crane is carried out. The effectiveness and superiority of the optimization method discussed in this paper are verified by an example.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH213.3

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本文編號：1822327