基于 ANSYS 的桥式起重机主梁优化设计本文以 16t 双梁桥式起重机为例,通过有限元软件 ANSYS 对其主梁进行目标驱动优化(Goal Driven Optimization),结果相较于优化前质量减轻了 24
9%,效果非常显著,并且针对优化前后进行了静力分析,优化结果可靠可行
本文通过主梁的参数化设计和优化设计,实现了质量减轻的目的,对桥式起重机的设计具备重大意义
桥式起重机已经成为了现代化生产中必不可少的一种机械设备,除了运用方便、效果显著等原因外,桥式起重机在安全方面相较于其他设备同样有着明显的优势,例如,在实际生产中,桥式起重机能显著提高生产安全,减小事故的发生率
长久以来,我国对于重型机械的要求是够大够结实,因此,在传统的设计方法和加工工艺的限制下,我们设计出来的桥式起重机往往都具备过高的安全系数,这样设计虽然安全,但是,正因为过于安全了,我们的设计造成许多材料的浪费和废弃
通过大量设计和实例表明,桥式起重机 60%以上的重量是和主梁结构相关的,因此,主梁的结构设计是否合理,直接关系到钢材耗费量的多少
采纳 ANSYS 对起重机主梁进行结构的优化设计,不仅能实现主梁的形状优化,从而改善产品外形,同时能提高整机性能,减少制造成本和材料消耗
主梁结构分析 本文在进行优化设计前,先对桥式起重机主梁进行静力分析,分析的目的是求出主梁的最大应力和最大位移,方便后续的优化以及对比
本文的讨论对象是 16t 双梁桥式起重机,主梁由上、下盖板、两块腹板以及隔板组成,同时,为了分析更为准确,本文对端梁也进行了建模
1 参数化建模优化设计就是讲设定的参数不断优化,最终在众多方案中寻找最佳方案的过程,因此,在建模时,需要实施参数化建模
本文实行PROE 建模,并且设定了 8 个优化参数
2 有限元的前处理本文选取 solid45 单元,材料全部采纳 Q235,材料密度,