多层缠绕卷筒结构有限元分析及轻量化设计

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多层缠绕卷筒结构有限元分析及轻量化设计

【作者】 温明亮； 吴晓； 李辛； 熊刚；

【Author】 WEN MingLiang;WU Xiao;LI Xin;XIONG Gang;School of Mechanical Engineering,Southwest Jiaotong University;

【机构】 西南交通大学机械工程学院；
【摘要】 卷筒是起重机的重要承载部件,其设计的合理与否对起重机的安全性能至关重要。多层缠绕卷筒是当前卷筒发展的主流趋势,探讨其轻量化设计具有重要意义。以某型号塔机多层缠绕卷筒为例,在大型通用有限元软件Ansys中建立其APDL参数化模型,对其结构进行强度、刚度分析。在此基础上,将卷筒强度、刚度作为约束条件,构建以自重最轻为目标的优化设计模型,在Design Opt模块实现了本次卷筒结构的轻量化设计;为缩短上述Ansys优化方法运算周期、提高效率,在Matlab中利用LM-BP神经网络超强的非线性问题拟合能力与GA优秀的全局搜索能力实现了本次多层缠绕卷筒的快速优化设计。针对多层缠绕卷筒轻量化设计方法所做的两种探讨,对未来起重机多层缠绕卷筒的结构设计和优化具有一定的参考价值。
【关键词】 多层缠绕卷筒； Ansys； LM-BP神经网络； GA； 轻量化设计；
【基金】 国家自然科学基金项目(51175442);中央高校基本科研业务费专项资金(2010ZT03)资助~~
【所属期刊栏目】 优化·可靠性 （2015年06期）

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