基于灵敏度分析的门式起重机结构优化设计

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.07.022

现代制造工程 ›› 2018, Vol. 454 ›› Issue (7): 129-133.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.07.022

• 设备设计/诊断维修/再制造 • 上一篇下一篇

基于灵敏度分析的门式起重机结构优化设计

刘跃昆, 朱强

郑州大学机械工程学院,郑州 450001

收稿日期:2016-10-31 出版日期:2018-07-20 发布日期:2018-07-20
通讯作者: 朱强,通信作者,讲师,博士,主要从事机械结构研究。E-mail:1303289670@qq.com
作者简介:刘跃昆,硕士研究生,研究方向为机械强度与结构优化设计。
基金资助:
国家科技支撑计划项目(2015BAF06B06-6)

Optimization design of gantry crane structure based on sensitivity analysis

Liu Yuekun, Zhu Qiang

School of Mechanical Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China

Received:2016-10-31 Online:2018-07-20 Published:2018-07-20

摘要/Abstract

摘要： 针对门式起重机的结构特点,运用ANSYS软件的APDL语言创建了门式起重机参数化有限元模型,在两种危险工况下对其进行有限元分析,获得了门式起重机在这两种危险工况下的最大等效应力与变形分布。根据分析结果,对门式起重机的结构进行灵敏度分析,得到对门式起重机总体积影响较大的截面尺寸和外形尺寸,基于此,运用ANSYS软件内部的sub-problem优化算法对这些尺寸进行优化设计。在满足刚度和强度要求的前提下,使优化后的门式起重机总质量减轻了19.3 %,取得了较好的优化效果。

关键词: 门式起重机, 结构优化, ANSYS, 灵敏度分析

Abstract: According to the structural characteristics of gantry crane,the parametric finite element model of gantry crane is built based on ANSYS APDL.To get the gantry crane maximum equivalent stress and deformation distribution of dangerous conditions,its finite element model is analyzed in both dangerous conditions.On the basis of this analysis,the section size and shape size,which have a great influence on the volume,are obtained through the sensitivity analysis of gantry crane structure.Under the condition of meeting the stiffness and strength requirements,the size of gantry crane is optimized with the use of sub-problem inside ANSYS algorithm.The optimization effect is obvious and the weight of the gantry crane is greatly reduced by 19.3 %.

Key words: gantry crane, structural optimization, ANSYS, sensitivity analysis

中图分类号:

TH12

刘跃昆, 朱强. 基于灵敏度分析的门式起重机结构优化设计[J]. 现代制造工程, 2018, 454(7): 129-133.

Liu Yuekun, Zhu Qiang. Optimization design of gantry crane structure based on sensitivity analysis[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2018, 454(7): 129-133.

[1]	杨洪涛，程晶晶，杨鹏，沈梅，胡婷婷. 自驱动关节臂测量机结构设计与仿真分析[J]. 现代制造工程, 2022, 496(1): 36-43.
[2]	吴立波. 线性直角运动机器人结构分析及优化[J]. 现代制造工程, 2021, 492(9): 24-27.
[3]	宋超，匡兵，刘夫云，吴鹏兴. 基于灵敏度分析的商用车驾驶室白车身轻量化设计[J]. 现代制造工程, 2021, 486(3): 46-51.
[4]	张国辉，何勇，费胜巍，曾凡超. 数控龙门铣床横梁静动态特性分析与优化[J]. 现代制造工程, 2021, 486(3): 146-151.
[5]	赵英奎,阮金华,张俊,张祖斌,李东平. 机车构架在役再制造中火焰矫正工艺参数的研究[J]. 现代制造工程, 2021, 493(10): 148-153.
[6]	闫存恒, 黄文美, 郭萍萍, 翁玲. 双棒型磁致伸缩换能器的结构设计和特性分析[J]. 现代制造工程, 2021, 484(1): 114-120.
[7]	王典，程西云，蔡国栋. 八叉树细化功能梯度材料零件体素模型的描述与分析方法[J]. 现代制造工程, 2020, 479(8): 60-66.
[8]	纪文彬，胡军科，刘海雄，毛昊桢. 压装工艺下链轨节过盈配合接触分析及优化[J]. 现代制造工程, 2020, 476(5): 108-112.
[9]	刘泽祥，张斌，卢意. 旋转超声电解复合加工小孔的仿真加工[J]. 现代制造工程, 2020, 475(4): 90-95.
[10]	韩志仁，谷立萍，李晓青，张云峦，刘元福，贾震. 基于ANSYS Workbench的橡皮囊成形过程有限元建模功能模块开发[J]. 现代制造工程, 2020, 474(3): 83-87.
[11]	甘盛霖，梅益，鄢天灿，吴巧. 平头塔式起重机回转总成有限元分析及结构优化[J]. 现代制造工程, 2020, 474(3): 147-151.
[12]	王小明，盖宇春，朱宝昌，张斌. 基于响应面分析法的货叉关键尺寸参数优化设计[J]. 现代制造工程, 2020, 473(2): 138-143.
[13]	朱节宏，苏永志. CPC30型内燃平衡重式叉车工作装置轻量化设计[J]. 现代制造工程, 2020, 473(2): 151-155.
[14]	刘香苗，吴运新，龚海. 基于遗传算法的中子谱仪样品台精度分配方法[J]. 现代制造工程, 2020, 483(12): 14-18.
[15]	申奇志，朱奇，张鑫，周志红. 长臂架混凝土泵车高压泵送油缸油口支座结构优化及对比分析[J]. 现代制造工程, 2020, 482(11): 125-130.

基于灵敏度分析的门式起重机结构优化设计

Optimization design of gantry crane structure based on sensitivity analysis

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics