岸邊集裝箱起重機(jī)拉桿系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真.pdf

1、岸邊集裝箱起重機(jī)是集裝箱碼頭前沿裝卸集裝箱船舶的專用起重機(jī)。世界航運(yùn)的發(fā)展，運(yùn)輸船隊(duì)不斷呈現(xiàn)大型化趨勢(shì)。巴拿馬、超巴拿馬型運(yùn)輸船已經(jīng)廣泛運(yùn)用。為了適應(yīng)貨運(yùn)量的激增及船舶大型化對(duì)裝卸速度的迫切要求，岸邊集裝箱起重機(jī)正向高效、大型化的方向發(fā)展，岸橋的尺寸和重量也在不斷的增加。在進(jìn)行岸邊集裝箱起重機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，如何合理利用材料，減輕整機(jī)自重，減小對(duì)碼頭的輪壓，提高產(chǎn)品安全性和質(zhì)量，降低成本有著重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。岸橋的前大梁是主要承受移動(dòng)載

2、荷構(gòu)件，提高其承載能力和減輕重量更為重要。另一方面，隨著集裝箱運(yùn)輸船舶大型化的蓬勃發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，岸橋的主要參數(shù)不斷的提高，從而使得越來越多的岸橋設(shè)計(jì)采用雙拉桿的形式。 對(duì)于雙拉桿結(jié)構(gòu)，由于是一次超靜定結(jié)構(gòu)，其內(nèi)力與變形的計(jì)算都比單拉桿時(shí)的求解要復(fù)雜。目前岸邊集裝箱起重機(jī)設(shè)計(jì)主要還是參照已有的機(jī)型，結(jié)構(gòu)、板厚的參數(shù)變化不大，造成許多不必要的浪費(fèi)，并且岸橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，CAD輔助設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是作為設(shè)計(jì)后的校核工具，沒有充分發(fā)揮其作用。

3、論文針對(duì)岸邊集裝箱起重機(jī)的特點(diǎn)，基于有限元分析軟件ANSYS的APDL參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上，著重對(duì)拉桿的吊點(diǎn)位置、前大梁結(jié)構(gòu)尺寸及減輕前大梁重量進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析，從而使前大梁受力合理，在滿足強(qiáng)度、剛度的條件下，使其自重降低。考慮到前大梁及前拉桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量數(shù)目多，本文進(jìn)行兩次優(yōu)化。首先采用最優(yōu)梯度法對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行敏感度分析。參考敏感度分析的結(jié)果，進(jìn)行設(shè)計(jì)變量篩選，對(duì)敏度大的設(shè)計(jì)變量再次采用一階優(yōu)化工具進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。為了更符合工程