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塔式起重机结构系统动态优化设计

西南交通大学学报 2007年第2期42卷 206-210页

作者：于兰峰王金诺西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为提高塔式起重机的动态性能,建立了以动刚度为优化目标的塔机结构系统动态优化数学模型．通过模态分析及简谐振动响应分析确定影响塔机动态性能的关键模态频率,并以此作为优化目标,对主要结构参数进行灵敏度分析,以确定塔机动态优化的... 详细信息

为提高塔式起重机的动态性能,建立了以动刚度为优化目标的塔机结构系统动态优化数学模型．通过模态分析及简谐振动响应分析确定影响塔机动态性能的关键模态频率,并以此作为优化目标,对主要结构参数进行灵敏度分析,以确定塔机动态优化的设计变量．以塔机结构系统质量、静强度、静刚度、动态位移响应幅值等为约束条件．实例分析表明,采用这种动态优化方法,动位移幅值降低59．5％,结构质量减少11．2％．

关键词：塔式起重机灵敏度分析有限元固有频率动态优化

QTJ160/32铁路起重机吊臂平车车架强度分析

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机械科学与技术 1997年第1期16卷 65-68页

作者：于兰峰西南交通大学

对ＱＴＪ１６０／３２型全液压铁路起重机吊臂平车车架的受力情况进行了分析，并用有限元法对车架结构进行了计算，根据计算结果得出了该平车车架强度。

关键词：平车车架强度有限元铁路起重机

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正轨箱梁横向肋的竹子结构仿生学设计

西南交通大学学报 2013年第2期48卷 211-216页

作者：付为刚程文明于兰峰濮德璋西南交通大学机械工程研究所四川成都610031

为了使起重机箱梁结构轻量化,以竹子为仿生对象对正轨箱梁横向肋进行了结构优化设计.通过研究竹子结构特征参数的自然分布特性与受力特性之间的关系,发现不同受力截面对应不同的等效节间距;考虑加劲肋间距对结构刚度和强度指标的影响,... 详细信息

为了使起重机箱梁结构轻量化,以竹子为仿生对象对正轨箱梁横向肋进行了结构优化设计.通过研究竹子结构特征参数的自然分布特性与受力特性之间的关系,发现不同受力截面对应不同的等效节间距;考虑加劲肋间距对结构刚度和强度指标的影响,设定加劲肋极限间距,建立了正轨箱梁加劲肋变间距等稳定性优化策略,结合有限元弹性屈曲分析进行迭代优化,实现了加劲肋变间距等稳定性设计.研究表明:优化求解速率随偏差率增大而增大;仿生箱梁较传统箱梁加劲肋数量由15道减小为10道,两根主梁重量减轻136.12 kg;各截面屈曲抗失稳能力差异减小,同时满足强度和刚度设计要求.

关键词：仿生学竹子起重机箱梁结构优化

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无砟轨道精调车轻量化设计

现代制造工程 2019年第4期 80-84,49页

作者：雷聪于兰峰邓星西南交通大学机械工程学院成都610031

为使无砟轨道精调车结构悬臂处静刚度满足设计要求,并减少结构自重,对其进行优化设计。考虑到结构动态特性对结构性能的影响,首先,运用ANSYS软件对其进行谐响应分析,得出对精调车结构动态特性影响最大的固有频率;然后,以该阶频率和结构... 详细信息

为使无砟轨道精调车结构悬臂处静刚度满足设计要求,并减少结构自重,对其进行优化设计。考虑到结构动态特性对结构性能的影响,首先,运用ANSYS软件对其进行谐响应分析,得出对精调车结构动态特性影响最大的固有频率;然后,以该阶频率和结构自重为优化目标,利用最优拉丁超立方试验设计方法对各变量进行灵敏度分析,获取最终设计变量;最后,在ISIGHT软件中建立了精调车结构的响应面近似模型,并利用粒子群算法对响应面近似模型进行多目标寻优。优化结果表明,精调车结构自重下降了6. 78%,第5阶固有频率上升为15. 67 Hz,满足了悬臂处静刚度设计要求,研究结果可为类似的精调车结构设计和改进提供参考。

关键词：精调车近似模型粒子群算法多目标优化

铁路起重机箱型伸缩臂设计的多目标模糊优化模型

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中国铁道科学 2011年第5期32卷 135-139页

作者：杨帆于兰峰里超曹晔钱佳敏西南交通大学机械工程学院机械工程研究所四川成都610031

以N1002G型铁路起重机箱形伸缩臂设计为例,以箱形伸缩臂的截面几何参数为设计变量,以箱形伸缩臂的结构重量、整体稳定性这2个相互制约的要求为目标函数,以强度、刚度、局部稳定性和几何限制为模糊约束条件,建立铁路起重机箱形伸缩臂设... 详细信息

以N1002G型铁路起重机箱形伸缩臂设计为例,以箱形伸缩臂的截面几何参数为设计变量,以箱形伸缩臂的结构重量、整体稳定性这2个相互制约的要求为目标函数,以强度、刚度、局部稳定性和几何限制为模糊约束条件,建立铁路起重机箱形伸缩臂设计的多目标模糊优化模型。应用最优水平截集法,将该多目标模糊优化模型转化为多目标普通优化模型,并应用遗传算法NSGA-Ⅱ求解。实例验证表明:采用建立的模型和求解算法,可以得到目标空间下的Pareto解;结构重量和整体稳定性是此消彼长的关系,设计者可以根据需要,选择合适的结构重量和整体稳定性作为设计方案。

关键词：铁路起重机箱形伸缩臂伸缩臂设计结构重量整体稳定性

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桥式起重机主梁轻量化设计方法研究

机械强度 2015年第6期37卷 1173-1177页

作者：唐辉于兰峰严飞赵登山西南交通大学机械工程学院机械工程研究所成都610031

采用有限元软件Ansys对桥式起重机轻量化设计存在以下问题:大多以静态指标为设计准则,忽略了动态性能;整个过程耗时较长;且优化后常要对参数进行圆整,弱化了优化效果。以20 t—22.5 m桥式起重机为例,综合利用Ansys和多学科设计优化软件I... 详细信息

采用有限元软件Ansys对桥式起重机轻量化设计存在以下问题:大多以静态指标为设计准则,忽略了动态性能;整个过程耗时较长;且优化后常要对参数进行圆整,弱化了优化效果。以20 t—22.5 m桥式起重机为例,综合利用Ansys和多学科设计优化软件Isight,以拉丁超立方设计、BP神经网络、Hooke-Jeeves算法为理论基础,提出一种效果较好且计算成本较低的桥机主梁优化设计方法。通过这种方法,缩短了优化时间,主梁质量减少了14.84%。

关键词：有限元方法拉丁超立方设计 BP神经网络 Hooke-Jeeves算法Isight

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塔式起重机动态分析的计算模型

机械设计与研究 2006年第5期22卷 112-114,117页

作者：于兰峰王金诺西南交通大学机械工程研究所四川成都610031

分别按集中参数法及有限元法建立了塔式起重机结构系统的动力学模型。按集中参数法建立的少自由度模型包括四自由系统、三自由度系统、二自由度系统及单自由度系统,对二自由度系统及单自由度系统的结构固有频率给出了简化计算公式。通... 详细信息

分别按集中参数法及有限元法建立了塔式起重机结构系统的动力学模型。按集中参数法建立的少自由度模型包括四自由系统、三自由度系统、二自由度系统及单自由度系统,对二自由度系统及单自由度系统的结构固有频率给出了简化计算公式。通过实例验算证明,少自由度系统或简化计算公式的计算精度可以满足工程设计的要求。

关键词：塔式起重机动态特性动力学模型固有频率

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基于有限元法的高空作业车伸缩臂接触分析

机械科学与技术 2014年第12期33卷 1773-1776页

作者：于瀚翔于兰峰李少鹏西南交通大学机械工程学院成都610031

接触问题属于边界非线性问题。当用有限元程序进行接触分析时,计算时间较长,收敛与否依赖于模型的复杂程度以及接触刚度等因素。在有限元分析中,节点自由度耦合分析方法为线性分析,不存在收敛问题。为了研究这两种方法在高空作业车伸缩... 详细信息

接触问题属于边界非线性问题。当用有限元程序进行接触分析时,计算时间较长,收敛与否依赖于模型的复杂程度以及接触刚度等因素。在有限元分析中,节点自由度耦合分析方法为线性分析,不存在收敛问题。为了研究这两种方法在高空作业车伸缩臂结构分析中的差异,在有限元软件ANSYS中建立了伸缩臂接触模型和节点自由度耦合模型。结果表明:在模拟滑块接触时,自由度耦合方法得到的结果接近接触模型;但在铰接支座处由于这两种模型差异较大,两者结果相差很大。

关键词：有限元法接触分析自由度耦合伸缩臂

基于交互式决策算法的桁架式门机结构系统动态优化设计

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机械强度 2015年第2期37卷 277-281页

作者：李少鹏于兰峰王平平韩伟西南交通大学机械工程学院机械工程研究所成都610031

提出了一种基于交互式决策算法的桁架式门机结构系统动态优化设计方法。通过模态分析及谐响应分析确定影响结构动态性能的关键模态固有频率。将结构总质量、杆件静强度、结构静刚度以及关键固有频率作为目标,对结构设计参数进行灵敏度分... 详细信息

提出了一种基于交互式决策算法的桁架式门机结构系统动态优化设计方法。通过模态分析及谐响应分析确定影响结构动态性能的关键模态固有频率。将结构总质量、杆件静强度、结构静刚度以及关键固有频率作为目标,对结构设计参数进行灵敏度分析,筛选出对桁架门机结构性能影响较大的设计参数。以结构总质量为最终优化目标,同时以固有频率、结构静强度、静刚度、满意度等作为约束条件。利用交互式决策算法结合有限元分析软件对桁架式门机结构进行优化计算,实现了决策者与系统模型之间信息的反复交换,使优化结果不断向决策者要求靠近。通过此种动态优化方法,不仅使结构质量减少10.9%,还提升了5.98%的结构动态性能,节约了制造成本。

关键词：有限元法灵敏度分析固有频率交互式决策算法动态优化桁架式门机