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《大连理工大学》 2010年
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基于非线性弯曲的伸缩臂优化研究

齐成  
【摘要】: 汽车起重机具有机动灵活、转移速度快等特点,广泛应用于建筑、能源、化工、造船、物流等领域。伸缩臂是汽车起重机重要组成部分,其重量在整机重量中占有较大比重,其性能也是影响整机性能的主要因素。在满足强度、刚度、稳定性的条件下,降低伸缩臂重量,对于提高整机性能有重要意义。因此,本文基于非线性弯曲理论,采用优化设计方法对汽车起重机伸缩臂进行优化研究,具有理论意义及实用价值。 伸缩臂是典型的薄壁、双向压弯、大柔度构件,受力复杂。非线性弯曲是在伸缩臂设计过程中必须要考虑的一个因素。本文采用逐步逼近算法,分析伸缩臂危险截面的挠度,从而为伸缩臂优化设计奠定基础。 本文采用遗传算法对伸缩臂进行优化计算。在众多优化算法中,遗传算法具有自适应性、全局搜索性、无需梯度计算等特点,在解决多变量、多约束的工程问题上具有一定优势。在满足截面形状要求的基础上,以伸缩臂重量最轻为目标函数,以截面相关参数为优化设计变量,以伸缩臂力学性能和结构设计要求为约束条件,建立优化数学模型。采用惩罚函数法处理力学性能约束条件,设计合适的适应度函数;采用实值编码方式,提高算法的精度和全局搜索能力;编写C++ Builder优化程序。 以QY70型汽车起重机五节伸缩臂为实例,对其截面参数进行优化。分析优化过程中每代平均适应度值和每代最佳个体对应的重量,结果表明算法中采用的终止准则的正确性。对最优解和原方案进行比较分析,结果表明相同约束情况下,优化后伸缩臂重量比优化前降低了12.6%(约919kg),验证程序的有效性。 本文的研究内容有助于提高伸缩臂的设计效率和设计水平,为汽车起重机伸缩臂的设计及计算提供参考。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH213.6

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 蔡宇子;现代伸缩臂截面及尺寸优化研究[D];大连理工大学;2012年
2 程鹏;汽车起重机伸缩臂有限元分析及优化设计研究[D];太原科技大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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