5t吊車(chē)支撐梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其輕量化研究.pdf

1、吊車(chē)是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房中常配的起重運(yùn)輸設(shè)備,作為吊車(chē)系統(tǒng)中重要構(gòu)件之一的吊車(chē)支撐梁結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)的好壞將直接影響到吊車(chē)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。然而吊車(chē)支撐梁的用鋼量占鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房用鋼總量的1/4~1/3,因此在滿(mǎn)足支撐梁性能要求的前提下,對(duì)吊車(chē)支撐梁結(jié)構(gòu)開(kāi)展輕量化設(shè)計(jì)是非常有必要的。本文將以某企業(yè)需安裝5t吊車(chē)的支撐梁為研究對(duì)象,對(duì)其開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì)及輕量化研究,具體研究?jī)?nèi)容體現(xiàn)在下列5個(gè)方面。
　　1.根據(jù)企業(yè)需安裝5t吊車(chē)的實(shí)際工況,參照GB5

2、0017-2003對(duì)吊車(chē)支撐梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定工字形截面結(jié)構(gòu)及其參數(shù),并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等方面的驗(yàn)算。
　　2.建立吊車(chē)支撐梁結(jié)構(gòu)分析的有限元分析模型,分別完成了簡(jiǎn)支和固支約束的結(jié)構(gòu)分析,得到了吊車(chē)支撐梁的變形位移與應(yīng)力分布規(guī)律;探討了3種突緣式支座結(jié)構(gòu)類(lèi)型及其參數(shù)對(duì)支撐梁剛度和強(qiáng)度的影響,并得到了相應(yīng)的結(jié)論和建議。
　　3.以重量最小化為目標(biāo)函數(shù),建立了支撐梁的形狀優(yōu)化模型,分別得到了簡(jiǎn)支和固支約束下的優(yōu)化形狀

3、,并與優(yōu)化前的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析,所得結(jié)果顯示優(yōu)化后的支撐梁結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省10％的鋼材。
　　4.以支撐梁的剛度為約束條件、最小化重量為目標(biāo)函數(shù),建立了支撐梁的拓?fù)鋬?yōu)化模型,通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果提取了加勁肋板的布置方案,并與常規(guī)布置方案進(jìn)行了對(duì)比分析,所得結(jié)果顯示通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化能夠節(jié)省鋼材21.35%。
　　5.針對(duì)2種加勁肋布置方案,開(kāi)展了支撐梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析,所得結(jié)果顯示拓?fù)鋬?yōu)化后得到的加勁肋布置方案,不僅能夠提高支撐梁的固有頻