浅析门座式起重机臂架系统的优化设计

本文首先介绍了传统的门座式起重机臂架系统的设计方法,并在此基础上分别从优化目标函数的建立、优化设计约束条件以及所应用到的优化软件等方面详细阐述了门座式起重机臂架系统优化设计的方案。     

门座起重机平衡滑轮补偿法变幅系统的优化

在工作性变幅过程中，吊重沿水平或近似于水平轨迹移动，可以节省变幅功率，以变幅轨迹与水平线间的高度差最小为目标，以经验设计公式和边界条件为约束函数，对平衡滑轮补偿法的单臂架系统进行优化，并以８０ｔ起重机为例进行计算，其计算结果表明：变辐轨迹曲线有了明显改善，对变幅轨迹的高度差和曲线形状影响较大的参数是Ｇ、Ｆ、Ｌ１和ａ。     

大型履带起重机臂架的静强度分析

本文用有限元法对大型履带起重机的工作臂架进行了强度分析,得出了臂架在各工况的受力状况和应力分布,找出了臂架杆内应力随外载荷而变化的规律和结构设计特点。为消化引进技术,提高我国履带起重机设计水平和合理使用提供了科学依据。     

基于APDL的全地面起重机臂架分析

大吨位全地面起重机由于其吊载大、结构复杂,对臂架的结构强度稳定性有很高的要求,因此对臂架结构的计算成为设计的关键。一般的有限元计算方法将主臂简化为beam单元进行分析,这种方法计算简单,建模效率高,但只能对臂架整体应力分布进行分析。采用shell单元对主臂进行建模分析,分析精确,但建模复杂,分析效率低。利用APDL开发基于MATLAB的臂架各工况批量分析程序,可针对不同工况的臂架进行建模组装,提高了计算的效率。     

塔式起重机臂架腹杆布局及尺寸优化设计

为实现塔式起重机臂架布局和尺寸的优化,提出了桁架结构拓扑及尺寸两阶段优化设计方法.第一阶段先建立臂架的周期性板梁拓扑优化模型,使用周期性SKO方法对腹板进行连续体拓扑优化,得到优化的腹板拓扑构型,并通过提取主应力路径将优化的腹板拓扑结构转化为离散的腹杆布局;第二阶段以臂架腹杆截面半径为设计变量,臂架柔度为目标函数,材料体积为约束条件建立优化模型,基于Lagrange乘子法和库恩塔克条件推导腹杆截面尺寸优化迭代准则,基于欧拉公式推导了腹杆稳定性约束条件以保证尺寸优化过程中臂架稳定性.数值分析结果表明,该优化方法能有效地减轻臂架结构质量,提高臂架的刚度,减少变形并降低结构应力水平.     

塔式起重机臂架周期性拓扑优化设计

为实现塔式起重机臂架桁架结构腹杆的布局优化,提出了基于连续体拓扑优化的桁架结构优化设计方法.首先去除起重臂腹杆,用腹板代替,同时为克服臂架细长难以进行拓扑优化的特点,将起重臂划分为若干个优化周期,建立臂架的周期性板梁优化模型;然后使用周期性SKO(soft kill option)方法对腹板进行连续体拓扑优化,优化中使用温度过滤函数消除棋盘格式现象,得到优化的腹板拓扑构型;最后使用有限单元8-邻域网格模型骨架提取算法得到腹板拓扑的中心骨架进而得到优化的腹杆布局.选取QTZ63塔式起重机最大幅度、最大起重量和最大应力3种典型工况作为优化工况,并考虑起升动载荷、风载荷及惯性载荷进行优化设计.基于3种典型工况,从强度、刚度、稳定性方面对原臂架和优化臂架进行了对比分析,验证了优化方法的有效性.     

特大型汽车起重机臂架结构起升动特性分析

根据１６０ｔ特大型汽车起重机臂架的结构特点和起升工况，建立了合理的力学模型，运用有限元法对其结构进行了动特性分析，该产品的开发和提供理论依据。     

塔式起重机双拉杆变截面臂架计算

本文将塔式起重机变截面水平臂架视为超静定连续梁,建立含有Heaviside函数的弹性支承变截面连续梁变形微分方程,借助力矩平衡方程,编制程序,求解出臂架拉杆力,从而确定变截面臂架任意截面的内力和变形。     

门座式起重机的旋转阻力矩的处理

门座起重机旋转阻力矩的处理是选择旋转驱动装置的一个重要环节,它处理的正确与否直接影响到驱动类型的选用,同时也影响到驱动功率的确定。而影响旋转阻力矩因素中的M风和M斜是受风向影响的,在不同的旋转范围内,可能是驱动力矩,也可能是阻力矩,不能一并都看作阻力矩。所以正确处理M风和M斜,又是旋转阻力矩处理的关键。     

基于灰色理论和层次分析法的门座起重机门架系统安全评价

针对现有门座起重机门架系统存在的缺陷,提出基于灰色理论及层次分析法的安全评价,建立金属结构系统与影响因素的评价指标体系.采用层次分析法确定权重,引入白化权函数描述专家的判断信息,建立灰色评价权矩阵.根据所得到的灰色评价矩阵和权重值,求出机构的综合评价值.最后根据最大隶属度原则,确定机构的安全性能状态.     

门式起重机的合理悬臂长度

如何确定门式起重机主梁的合理悬臂长度是门式起重机总体参数优化设计的重要匹配问题，至今尚未得到真正解决。本文按照强度、静态刚度和动态刚度条件对不同类型门式起重机结构进行全面的分析与探讨，得出了合理的悬臂长度，同时提出在不同悬臂长度下迅速确定控制主梁设计的危险截面的方法，从而简化了设计工作，为门式起重机总体参数优化匹配和静、动态设计奠定了理论基础。     

塔式起重机不平衡力矩控制方法的探讨

不平衡力矩的存在,给塔式起重机的设计带来不便,也增加了制造成本。本文就塔式起重机不平衡力矩的产生与控制进行探讨。得到了有益的启示。     

门座起重机筒形支柱动力响应分析与监测

对门座起重机筒形支柱结构加载和卸载工作状态进行了有限元动力响应计算，分析时考虑了风载荷的影响，在此基础上研制并实施了应力(应变)在线监测系统，实际运行结果表明，此系统能够确保起重机的正常运行，避免事故的发生。     

门座起重机整机气动弹性模型的风洞试验研究

首次对港口10t 门座起重机整机气动弹性模型在均匀流风场及边界层模拟风场中进行了风洞试验,研究了在港口常见风速范围内,8个主要典型风向下3个有代表性的四连杆系统俯仰角时门庄起重机的激励特性、振动特性和危险工况.试验发现,拉杆在顺风向也有较强的涡激振动现象.根据试验结果,文中还建议了门座起重机抗风设计的两条主要原则.     

带挤压油膜阻尼器悬臂转子系统的突加不平衡响应分析

以典型涡扇发动机带挤压油膜阻尼器(SFD)的低压悬臂转子结构为基础,通过合理简化模型,对转子系统中的轴承、挤压油膜阻尼器和突加不平衡量进行了相关分析和说明;并用实验得到前两阶临界转速结果验证模型的合理性;然后仿真模拟得到突加不平衡对旋转中的风扇盘在不同工况下的不平衡响应,其中包括在恒定转速下突加不平衡和转子在增速过程通过双稳态区域时施加不平衡时转子响应的特点。通过改变突加不平衡量的大小、相位和油膜间隙等影响因素来分析响应曲线的变化并得出结论。研究结果表明:在恒定转速下,系统参数的改变对突加不平衡有较大的影响;对于加速通过双稳态响应区,突加不平衡发生在不同转速区,不平衡响应走的路径也不同。     

承受大吨位载荷的门框形立柱稳定性分析

以承受大吨位载荷的门框形立柱为例,详述了结合线弹性屈曲分析和非线性静力有限元分析技术计算结构稳定性的理论和方法。为了更符合工程实际,计算中还考虑了结构材料的非线性。该方法适用于多种大型有限元系统,可直接用于计算实际工程结构的稳定性问题。     

桁架门式起重机空间结构优化设计

以往桥式起重机结构的优化设计多数是针对箱型主梁结构的．本文采用混合离散变量优化的方法对四桁架门式起重机桥架系列产品研制成专用软件ＳＯＰＴ．ＬＹＳ，为该类门机结构优化设计提供了一种实用的设计方法和手段．     

3种构型的6自由度绳牵引门式起重机器人的运动学位置逆解分析

借助Matlab软件,通过运动学逆解分析3种不同构型配置的6自由度起重机器人机构的运动学欠约束问题.研究结果表明:对3根绳牵引的6自由度起重机器人机构构型的改进中,3根主梁互相平行的机构是运动学位置逆解欠约束的,而其他两种机构的约束是充分的,改进的机构不都是运动学约束充分的.     

浅谈门钩式起重机基础施工质量及工艺控制

介绍了门钩式起重机基础的施工测量、原材料的质量验收、钢筋（连接与安装）及混凝土施工过程中的质量控制、预埋件施工过程的质量控制等。