基于ANSYS的堆取料机尾车钢结构拓朴优化分析

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1、基于ANSYS的堆取料机尾车钢结构拓朴优化分析张守云大连重工·起重集团设计研究院大连116013摘要：基于有限元分析软件ANSYS，根据堆取料机尾车钢结构承载的形式与特点，对简化的尾车钢结构进行拓朴优化，得到了尾车钢结构在主体框架确定情况下辅助斜梁的最佳布置形式。然后利用梁单元对简化的空间尾车钢结构模型进行有限元静力和模态分析计算，对优化前后2种模型的应力、位移、重量及基频进行了比较，从而进一步验证了对尾车钢结构进行拓朴优化的可行性和优化结果的合理性。关键词：ANSYS；堆取料机；尾车钢结构；拓朴优化中

2、图分类号：TH248文献标识码：A文章编号：1001—0785(2010)03—0045—03Abstract：BasedonfiniteelementanalysissoftwareANSYS，andaccordingtotheformsandCharacteristicsofloadoilsteelstructureoftripperofstacker／reclaimer，topologicaloptimizationismadetothesimplifiedsteelstructureoftrip

3、per，and~timumlayoutofauxiliaryinclinedaYgnisobtained，withthemainbodyframeofsteelstructureoftripperdetermined．Thenitusesbeamunittoanalyzeandcalculatethesimplifiedtrippersteelstructuremodel，comparesthepreandpostopti—mizationmodels’stress，displacement，weigh

4、tandfundamentalfrequency，andfurtherverifiesthefeasibilityoftopologicaloptimizationandrationalityofoptimizationresultsofse1structureoftripper．Keywords：ANSYS；stacker／reclaimer；steelstructureoftripper；topologicaloptimization堆取料机是散货料场专用设备之一，尾车是1拓朴优化分析简介堆取料机中

5、相对独立的结构部件，其主要作用是将地面带式输送机的物料输送到悬臂带式输送机结构优化主要包括尺寸优化、形状优化和拓上，通过悬臂带式输送机堆料运行，将物料抛向朴优化。相对于前2种优化，拓朴优化属于更高料场实现堆料作业。因此，尾车作业过程中，承层次的非线性优化问题，可以从根本上改变结构受的主要是其上部输送带上的物料载荷，输送带的形状布局，实现真正意义上的最优设计。拓朴由托辊支承并由改向滚筒改向，所以，在物料输优化的主要思想是将寻求结构的最优拓朴问题转送过程中，由于物料分布不均以及托辊和滚筒偏化为在给定的设计区

6、域内寻求最优的材料分布问心等影响，尾车会受到一定的动载冲击。因此，题，最终得到最佳的材料分配方案，这种方案在在设计尾车钢结构时，不仅要保证其强度要求，拓朴优化中表现为“最大刚度”设计，即在满足同时也应尽可能提高其刚度。结构边界条件(载荷和约束)的情况下减小结构的变形能，也就相当于提高结构的刚度。[4]RolandSiegwart，IllahRNourbakhsh。自主移动机器人fordataclustering[J]．IEEESBRN，2000(11)：84—89．导论[M]．西安：西安交通大学出版社，

7、2006．[9]CastroLN，ZubenFJ．Theclonalselectionalgorithm[5]方庆瑁．物流系统设施与设备[M]．北京：清华大学withengineeringapplication[C]／／Proceedingofgenetic出版社，2009．andevolutionarycomputationconference．LasVegas：[6]肖人彬，曹鹏林，刘勇．工程免疫计算[M]．北京：20oO．科学出版社，2007．[7]CastroLN，TimmisJI．Artifi

8、cialimmunesystemsasano—作者：黄建中velsoftcomputingparadigm[J]．SoftComputing，2003地址：安徽马鞍山市花山区国际华城3村17栋603号(7)：526—544．邮编：243000[8]CastmLN，ZubenFJ．Anevolutionaryimmunenetwork收稿日期：2009—09～21《起重运输机械》2010(3)-——45．——虽然拓朴优化理论的分析研究需要较深