基于APDL的起重機臂架結構參數(shù)化建模及優(yōu)化研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，我國與世界各國的經(jīng)濟貿(mào)易顯著加強。國家對外進出口額逐年增加，各種起重機械的需求量也越來越大。門座起重機是大型港口必備的裝卸機械，具有靈活、便捷、適應性廣等優(yōu)點，其應用越來越廣，作用越來越大，同時對起重機的技術要求也越來越高。尤其是計算機技術的廣泛應用，促使了許多跨學科的先進設計方法出現(xiàn)，推動了起重機新的設計技術和制造技術的提高。激烈的國際市場競爭也越來越依賴于技術的競爭，這些都促使起重機的技術性能進入嶄新的發(fā)展階段。港口

2、機械的設計計算方法需要不斷地更新和完善，向更注重功能性、經(jīng)濟性、可靠性和安全性的方向發(fā)展。 作為產(chǎn)品的設計者，一方面要為生產(chǎn)者降低其設計生產(chǎn)成本；另一方面又要保證其運行的可靠性。為此，本課題對起重機臂架結構進行了優(yōu)化研究。 以有限元軟件ANSYS為平臺，建立了門座起重機臂架結構的有限元分析模型，確立了臂架設計參數(shù)和整體結構的最大應力值及位移值之間的對應關系表，為后面的神經(jīng)網(wǎng)絡提供學習樣本。 利用神經(jīng)網(wǎng)絡的非線形映

3、射功能，建立神經(jīng)網(wǎng)絡模型，并用從有限元分析中獲得的數(shù)據(jù)樣本對建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。在建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的過程中，作者討論了樣本數(shù)據(jù)歸一化、隱含層神經(jīng)元個數(shù)的選取等問題。作者通過建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型，進行門座起重機臂架結構的最大應力及撓度的預測，克服了以往基于有限元分析的優(yōu)化設計中有限元分析占用時間過多且在實際中缺乏操作可行性的缺點。 以優(yōu)化理論為基礎，建立了臂架結構的優(yōu)化模型：以各桿件的壁厚以及部分長度尺寸為優(yōu)化設計的變