塔式起重机臂架腹杆布局及尺寸优化设计

作     者：吴青龙 周奇才 熊肖磊 焦洪宇 WU Qing-long;ZHOU Qi-cai;XIONG Xiao-lei;JIAO Hong-yu

作者机构：同济大学机械与能源工程学院上海201804 常熟理工学院汽车工程学院江苏苏州215500 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51375345) 国家自然科学基金青年基金资助项目(51605046) 

出 版 物：《东北大学学报（自然科学版）》 (Journal of Northeastern University(Natural Science))

年 卷 期：2018年第39卷第9期

页      码：1309-1314页

摘      要：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.

主 题 词：起重机臂架 拓扑优化 尺寸优化 周期性 SKO 优化准则法 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.12068/j.issn.1005-3026.2018.09.019

馆 藏 号：203366373...