收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

塔式起重机结构刚性及动态优化研究

于兰峰  
【摘要】: 由于修订GB/T3811-83《起重机设计规范》的需要,本文首先对塔式起重机结构的静刚性进行了研究。通过对正在使用塔机的实物测试及理论分析,提出了塔式起重机结构静刚性的合理控制值,并通过了《起重机设计规范》修订组各位专家的鉴定评审。同时,给出了与目前静刚性检测方法对应的塔机结构静位移理论计算方法,以及工作状态下静位移的计算方法。 鉴于《起重机设计规范》“修订稿”对起重机的刚性要求仅作为推荐值而不作为硬性规定值,因此,提出了利用二级模糊综合评判方法确定塔式起重机静刚性控制值的方法,以综合考虑设计水平、制造水平及使用条件等因素对塔机静刚性的影响,为新的《起重机设计规范》的灵活应用提供了切实可行的理论及方法,并给出了应用实例。 对塔式起重机动态性能影响最大的动态特性参数主要是塔身的动刚性,动刚性通常以固有频率来衡量。分别按集中参数法及有限元方法建立了塔式起重机结构系统的动力学模型。按集中参数法建立的少自由度模型包括四自由系统、三自由度系统、二自由度系统及单自由度系统,对二自由度系统及单自由度系统的结构固有频率给出了简化计算公式。通过实例验算证明,少自由度系统或简化计算公式的计算精度可以满足工程设计的要求。 提出了塔式起重机结构动态优化设计方法,并建立了以动刚性为优化目标的塔机结构系统动态优化数学模型。首先通过模态分析及谐响应分析确定影响塔机动态性能的关键模态频率,并以该阶频率作为目标函数;相对该优化目标,对所有结构参数进行了灵敏度分析,以确定塔机动态优化的设计变量;以塔机结构系统质量、静强度、静刚性、动态位移响应幅值等作为约束条件,建立了动态优化的数学模型。实例分析表明,优化后的塔机结构系统不仅静、动态性能大大提高,而且有效减轻了结构质量,提高了经济性能。利用动态优化设计方法,可以在设计阶段控制塔机结构的动态性能。 提出了利用有限元方法、正交试验法、神经网络及遗传算法对塔机结构系统进行动态优化设计的方法。有限元方法可以进行结构的模态分析、谐响应分析及灵敏度分析,用于确定动态优化的目标函数及设计变量,以及计算BP神经网络所需样本点数据;利用正交试验法设计神经网络样本,可以选取最少的样本数量,得到均衡全面的样本分布;利用BP神经网络建立塔机结构系统动态分析模型,该模型可以取代传统的有限元模型,实现振动系统的快速重分析;利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,可得到全局意义上的最优解。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 牛倩;;探究龙门起重机结构动态优化设计[J];科技创新与应用;2017年07期
2 尉晓娟;;机械结构动态优化设计及其相关技术[J];明日风尚;2017年06期
3 付杰;;深层次动态优化设计理论及应用研究[J];科技资讯;2012年23期
4 滕弘飞,谭新俊;高速离心泵转子系统动态优化设计[J];大连理工大学学报;1989年03期
5 刘萍;;浅谈结构动态优化设计在冶金设备中的应用[J];江苏冶金;2008年03期
6 金桂根,张益群;结构动态优化设计在微机上的实现[J];昆明理工大学学报;1998年05期
7 杜秀菊;贾长治;董兆伟;张庆霞;;基于接口的协同仿真技术在动态优化设计中的应用[J];机械工程学报;2008年08期
8 杨秀琴;杨家军;;浅谈机械结构动态优化设计及其相关技术[J];甘肃科技;2007年08期
9 王培功,彭伟,翁泽宇;数控机床进给系统的动态优化设计[J];机械设计与制造;2005年08期
10 王玉娟,陈云飞,岳振兴,颜景平;磁头形状的动态优化设计(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2002年02期
11 谢咏絮;祝兴国;;低噪声凸轮机构动态优化设计[J];机械与电子;1993年02期
12 魏发远,李世其;基于混合遗传算法的多目标动态优化设计[J];宇航学报;2004年06期
13 胡如夫,孙庆鸿,陈南,毛海军;数控内圆磨床部件动态优化设计研究[J];制造技术与机床;2004年01期
14 陶华学;监测网非线性二类动态优化设计不依赖导数的解算模型[J];矿山测量;2000年01期
15 彭文;;基于灵敏度分析的机床立柱结构动态优化设计[J];组合机床与自动化加工技术;2006年03期
16 赵丽滨;赵友选;张建宇;韩邦成;房建成;;反作用飞轮结构的动态优化设计[J];中国机械工程;2007年02期
17 陶华学,李桂苓;监测网观测权的非线性多目标动态优化设计的修正法解算模型[J];山东矿业学院学报(自然科学版);1999年04期
18 刘一鸣;配气凸轮型线动态优化设计研究[J];柴油机;1995年04期
19 李强;机械CAD的新课题——系统动态优化设计[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 丁洁玉;;多体系统动态优化设计[A];第四届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2010年
2 魏发远;;面向多目标动态优化设计的混合遗传算法[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
3 严根华;;水工闸门结构的动力可靠性及其动态优化设计[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
4 王平;郑大为;姚再兴;;井下通风机消声器的综合研究[A];第七届全国岩石动力学学术会议文集[C];2000年
5 鲁志刚;朱丹;丁建超;郑钢铁;;航天器仪器舱结构动态优化设计[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
6 王立博;;多跨转子系统振型优化方法研究[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 于兰峰;塔式起重机结构刚性及动态优化研究[D];西南交通大学;2006年
2 马星国;产品系统化设计若干关键理论问题的研究[D];东北大学 ;2010年
3 丁洁玉;基于多体系统的灵敏度分析及动态优化设计[D];上海大学;2008年
4 赵科;冰箱用动磁铁式直线压缩机动态优化设计的关键问题研究[D];浙江大学;2014年
5 董罡;一种新型五自由度并联机构的动态优化设计方法研究[D];天津大学;2016年
6 胡淼;振动式离心机动态性能优化设计关键技术与方法研究[D];天津大学;2012年
7 李朝峰;耦合故障复杂转子—轴承非线性系统的运行稳定性及其实验研究[D];东北大学 ;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常迎杰;数控滚齿机结构广义动态优化设计与研究[D];兰州理工大学;2014年
2 龙树;塔式起重机结构分析与优化[D];东北大学;2008年
3 冯庆欢;基于灵敏度分析的桥式起重机箱梁结构动态优化设计[D];中北大学;2017年
4 魏新;基于有限元分析的卧式数控车床结构动态优化设计[D];兰州理工大学;2014年
5 张海峰;行星齿轮机构传动系统动态优化设计与研究[D];河北工程大学;2009年
6 吕军福;龙门起重机结构分析及其优化设计研究[D];上海交通大学;2015年
7 宋莎莎;矿用铰接式自卸车车架的动态优化设计[D];太原理工大学;2014年
8 王运;基于ANSYS的桥式起重机多目标动态优化设计[D];浙江工业大学;2012年
9 高海龙;架桥机结构动态特性分析与动态优化设计研究[D];西南交通大学;2009年
10 刘本刚;塔式起重机转台的动力学分析与结构安全性分析[D];南京航空航天大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 李祖诗 通讯员 文弘宇;创新创效创出亮点[N];中国石化报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978