基于差分演化算法桥式起重机桥架轻量化设计.pdf

大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:基士羞金渲垡篡洼鲍叠盛起重扭叠苤堑量丝遮盐作者签名:益盔!趟日期:—监年—厶月jL日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要随着桥式起重机市场的快速发展,现阶段国外的产品技术已相对趋于成熟,采用新的设计理念形成了系列化、模块化、轻量化的产品体系。而国内大部分生产企业仍然采用传统的类比设计方法,产品的技术方案大部分仍借鉴上世纪80年代QD系列产品的设计思想。在新的设计理念应用和新产品的开发方面较国外有较大差距。桥架的重量占整机重量的60%一70%,是起重机工作时主要的受力部件,桥架的结构性能对于整机的使用性能起着决定性的作用。因此在保证起重机桥架使用性能的前提下尽可能减少桥架的重量是本文的重点研究工作。本文的研究内容围绕以下几个方面:(1)研究确定新型轻量化桥式起重机的主端梁的结构形式和联接形式。在原有QD系列桥架的设计方法基础上,建立主端梁模块的数学优化模型;(2)从结构的稳定性要求出发,研究主梁几个关键部位的受力情况,建立主梁加劲肋的数学优化模型;(3)以Matlab为平台,采用差分演化算法(DifferentialEvolution,DE)编制了桥架各部分的设计流程,为桥架设计系统的开发提供技术支持。并以主梁为例,开发了偏轨箱型主梁设计系统。本文选取5个典型型号的桥式起重机为例,通过偏轨主梁设计系统对主梁进行优化设计。设计结果验证了差分演化算在桥架设计方面的可行性,优化设计得到的主梁自重达到了预期的减重效果。该系统能够有效避免传统设计中人为失误的影响,减少设计人员的重复性劳动,提高设计质量,缩短产品的开发周期。关键词:桥式起重机;桥架;轻量化;差分演化算法基于差分演化算法的桥式起重机桥架轻量化设计OverheadCraneBridgeLightweightDesignBasedonDifferentialEvolutionAbstractWiththerapiddevelopmentofthebridgecranemarket,thetechnologyofforeignproductshasbeenrelativelymatureatthepresent,theyusethenewkindofdesignconceptandhasformedaseries,%一70%ofthemachine’,underthepremiseofensuringthecranebridgeperformance,minimizingthebridge’:(1)hestructureformofthenewlightweightoverheadcrane’Smaingirder,,toestablishthemathematicaloptimizationmodelofthemaingirderandendgirder.(2)Consideredthestabilityofthestructure,studiedtheforceofmaingirder’Sseveralkeyparts,t