塔机臂架参数化建模与分析平台的研究.pdf

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1、ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第１１期倡塔机臂架参数化建模与分析平台的研究王谦，高崇仁，殷玉枫（太原科技大学机械工程学院，太原０３００２４）摘要：介绍以ＶＣ＋＋开发基于ＡＮＳＹＳ的臂架设计专用系统，采用ＡＰＤＬ参数化编程与宏文件技术相结合的方式，包含自编分析计算模块与优化设计模块，求解完毕快速输出产品说明书、显示后处理图像，旨在增强界面的可视化性能与提高设计质量、效率。ＶＣ＋＋与ＡＮＳＹＳ、多个宏文件之间均以数据文件形式进行数据传

2、递，方便实现多软件联合仿真的协同，为系统平台的进一步升级提供良好的接口。关键词：参数化；数据互通；分析计算模块；优化设计中图分类号：ＴＨ２１文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）１１—００８３—０５ResearchonparameterizedmodelingandanalyticalplatformoftowercranejibＷａｎｇＱｉａｎ，ＧａｏＣｈｏｎｇｒｅｎ，ＹｉｎＹｕｆｅｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃ

3、ｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＳｐｅｃｉａｌａｉｄｅｄｄｅｓｉｇｎｓｙｓｔｅｍｏｆｊｉｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳｂｙＶｉｓｕａｌＣ＋＋，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｒｉｃｐｒｏ-ｇｒａｍｍｉｎｇｉｎＡＰＤＬ，ｍｉｃｒｏｆｉｌｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｓｐｅｃｉａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｍｏｄｕｌｅｆｏｒｊｉｂｄｅｓｉｇｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｗｈｅｎａｎａｌｙｓｉｓｉｓ

4、ｆｉｎｉｓｈｅｄ，ｉｔｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｉｍａｇｅｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｖｉｓｕａｌｐｅｒｆｏｒｍ-ａｎｃｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｅｓｉｇｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｓｏｍｅｍｉｃｒｏｆｉｌｅｓａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｄａｔａｆｉｌｅｓａｓｗｅｌｌａｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｅ-ｔｗｅｅｎＶｉｓｕａｌＣ＋＋ａｎｄＡＮＳＹＳ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｒｅａｌｉｚｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｏ

5、ｎｉｎｍｕｔｉ-ｓｏｆｔｗａｒｅｃｏ-ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅａｓｉｌｙａｎｄｐｏｓｓｅｓｓｅｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙｆｏｒｓｙｓｔｅｍｕｐｇｒａｄｅ．Keywords：ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｄａｔａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｕｌｅ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ快速实现参数化建模、边界条件的施加，求解完毕自０引言动进行强度、刚度、稳定性的设计校核及臂架的优化目前，塔式起重机正朝着大型化、重载、高可靠性分析，操作方便、高效；并提

6、供一种数据互通的方式，及高效率方向发展，这对我国塔机的设计提出越来越使系统具有良好的可扩展性。高的要求。臂架系统作为塔机重要的承载部件，在整１塔机臂架参数化有限元模型的建立机设计过程中处于核心地位；其设计水平将影响臂架结构工作的强度、刚度和稳定性，最终影响塔机的可１．１臂架系统几何模型建立［１］靠性及安全运行。随着有限元分析、优化设计及可塔臂结构是由各类型钢通过焊接、螺栓联接等方靠性设计等现代设计方法在塔机行业越来越广泛的式组成的，每段臂架结构类似、排列规则，建模过程重应用，许多著名的塔机企业纷纷使用功能强大的ＡＮ-

7、复性工作多、工作量大，适合应用参数化建模技术；当ＳＹＳ软件为其新产品设计助力。ＡＮＳＹＳ是一款专业设计要求多次变更时，仅需改变模型的驱动变量便可性极强的软件，涵盖的操作命令种类繁多，操作界面实现模型的快速调整。为全英文，经过专门的培训和长期的操作实践才能正研究三角形截面双吊点臂架系统，以参数化设计［２］确熟练地使用。构建基于ＡＮＳＹＳ软件平台的臂架语言（ＡＮＳＹＳＰａｒａｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇｎＬａｎｇｕａｇｅ，ＡＰＤＬ）工具设计系统，可以按照塔机行业需求进行客户化定制，进行参数化建模，采用ＶＣ＋＋开发友好、易用的人

8、机倡山西省科技攻关项目（２０１００３２１０５８-０１）８３２０１４年第１１期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）交互界面对ＡＰＤＬ进行后台封装，确定几何模型的相Ａ类载荷组合为不考虑风载荷作用的载荷组合，关参数信息，如：臂架节数、塔帽高度（H１）、塔帽位置常用于臂架设计的防疲劳失效计算；Ｂ类载荷组合为（S１