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起重机快速轻量化设计系统研究及应用 
日期:2018-7-3 【 字体: 】【打印此页】?
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起重机结构复杂、零部件数量众多,进行系列化产品轻量化设计时,反复的建模和分析过程会浪费大量的时间和精力。加之由于起重机种类和型号繁多,按起重量和跨度等特征又分成不同系列,应用参数化技术和优化设计方法,可快速实现轻量化设计过程,缩短产品设计周期,快速响应市场需求,对相关澳门葡京赌场具有重要意义。


为了在保证结构性能的条件下最大限度减轻质量,起重机轻量化设计主要有轻量化材料的使用、结构轻量化设计和先进制造工艺的应用等途径。结构轻量化是起重机轻量化的主要手段,目前主要研究工作集中在:利用拓扑优化、形状优化和尺寸优化等设计方法,进行起重机整机或部分构件的结构优化。


参数化设计和结构优化设计是复杂结构快速轻量化设计系统的核心,也是促进起重机轻量化设计技术在澳门葡京赌场推广应用的关键。但是,现有起重机快速设计系统大多以实现参数化设计为主,难以实现结构的自动优化设计。而已公开的优化方法实现过程复杂,且大多采用连续变量优化,结果难以直接运用于实际生产。


清华大学制造工程研究所李艳、向东、李啟文、王君英进行了系列化起重机的参数化建模,建立多位置、多状态的载荷模型,集成含零阶优化、参数圆整、局部再优化的二次优化设计方法,开发了具有参数化设计、轻量化优化等功能的起重机快速轻量化设计系统,并完成了箱型门架的快速轻量化设计系统与软件。应用结果表明,该系统显著缩短了设计周期,减少了设计人员的大量繁琐计算工作量。仅对部分截面尺寸进行优化,虽然门架应力应变在容许范围内有所增加,但整机质量下降10.5%,节约了后期成本。



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