门式起重机优化设计模型构建研究

门式起重机优化设计模型构建研究

一、门式起重机优化设计模型构建研究(论文文献综述)

周伟[1](2020)在《桥式起重机主梁轻量化优化设计及其系统实现》文中研究指明近年来,我国的制造业在不断的朝着智能化、轻量化的方向高速发展,桥式起重机作为一种特殊的起重机械,广泛的应用于机械工程的各个领域。我国目前生产使用的传统桥式起重机相比欧美国家起重机都还有较大差距。因此,为了提高起重机结构的安全性、可靠性和经济性,起重机的轻量化设计至关重要。作为桥式起重机的主要承重金属结构,主梁对起重机的整体重量影响很大,而主梁的结构直接决定了起重机的运行是否安全可靠,因此主梁结构的优化设计具有重要意义。本文的研究内容:为了实现桥式起重机箱型主梁的轻量化,将智能优化算法应用于箱梁的优化数学模型,使主梁在满足起重机设计安全准则与规范的前提下,以达到机械性能与重量的完美匹配,实现轻量化目标。论文主要研究工作有以下几个方面:(1)根据对桥式起重机结构的分析,首先采用ANSYS APDL编程语言对桥式起重机的结构进行了参数化建模,并研究分析了主梁结构在不同工况下的受力情况。其次对主梁结构进行了静动态特性分析,根据分析得到结构在不同工况下的最大应力和最大变形,其分析结果是后续优化的基础。(2)针对桥式起重机主梁的优化设计分析,建立对应的数学模型,将主梁的截面积作为目标函数,同时选取相应的截面参数作为设计变量,为了使设计变量满足结构强度、刚度、稳定性、制造工艺和尺寸限制,最后根据《起重机设计手册》建立对应的约束条件。(3)利用智能算法对箱梁模型截面面积进行优化。首先通过引力搜索算法的更新个体的速度和位置公式,迭代之后形成了新的种群,并通过遗传算法使用选择、交叉和遗传等来更新选定的种群,并通过改进的公式选择受影响的个体应用遗传算法,随着算法的迭代,遗传算法的种群大小和迭代次数都会增加,直到得到符合要求的结果为止。其次利用测试函数测试算法的开发能力和探索能力。最后通过起重机的优化数学模型以验证算法的效果。(4)为了提高桥式起重机箱型主梁的设计效率和质量,帮助设计人员快速分析设计,基于C#语言开发了起重机快速设计的人机交互界面,该系统方便设计人员快速实现起重机结构的仿真优化设计。

李刚[2](2020)在《欠驱动门式起重机自动定位与防摆控制方法研究》文中指出门式起重机是一种广泛用于生产制造、仓储物流、建筑施工等领域的吊运工程装备。迄今为止,在门式起重机系统的实际应用仍依赖于人工手动操作,由于作业技能、工作经验和疲劳作业等人为因素影响,门式起重机作业中存在工作低效、定位不准、防摆不佳等问题易发生生产安全事故。因此,作为强耦合、非线性的欠驱动机电系统的典型代表,十分有必要研究门式起重机适用于工业作业现场的自动控制方法改善其控制性能。本文以欠驱动门式起重机为研究对象,研究其自动定位与防摆控制方法,主要工作如下:第一、针对门式起重机系统缺少定位检测需要被动式输入目标位移从而产生定位误差的问题,本文设计了一种基于机器视觉的门式起重机目标位移定位方法,使用Quick Response(QR)码作为定位识别信标建立门式起重机作业面参考坐标系,识别确定门式起重机目标位移。不仅如此,在吊运过程中若人员侵入门式起重机作业危险区域,为避免生产安全事故需要预警停车。为此本文设计了一种基于机器视觉的门式起重机安全预警停车位移定位方法,通过改进目标识别的经典YOLOV3网络结构,结合相机坐标转换测距方法,建立了一种人形目标侵入门式起重机作业危险工作面的视觉检测定位模型。第二、现有文献中大多研究二维单摆型欠驱动门式起重机模型的轨迹规划和非线性防摆控制问题,然而门式起重机实际使用过程中常常为了提高作业效率出现门架和台车同时联动的三维动力学特性,此时三维欠驱动门式起重机状态量更多,系统耦合性、非线性更强,研究更具挑战性。为此,本文使用Euler-Lagrange方程建立了三维模型中单摆型欠驱动门式起重机动力学模型,设计了一条满足台车和门架平稳启动并准确到达目标位移的S型轨迹;通过整形单摆型欠驱动门式起重机机械能模型构建的标量函数设计了精确定位和防摆动非线性控制器,不仅使台车和门架准确到达目标位移,而且有效抑制和消除了负载在三维空间中的摆动。第三、考虑吊钩和负载同时二级摆动的欠驱动门式起重机的控制问题,本文建立了双摆型欠驱动门式起重机动力学模型,通过定义一种包含负载摆角、吊钩摆角与台车位移的耦合信号,改进了双摆型门式起重机的能量函数,基于此研究了一种双摆型欠驱动门式起重机不依赖于系统参数的非线性精确定位防摆控制方法。应用Lyapunov第二定理和La Salle不变形原理有效的证明了闭环系统的稳定性。通过门式起重机实验平台和数值仿真验证上述自动定位与防摆控制方法,实验仿真结果表明,本文所提出的控制方法表现了良好的定位与防摆控制效果,为门式起重机的工程实际应用提供了理论参考。

杨艳斌[3](2020)在《箱型梁门式起重机流迹显示及风载荷特性研究》文中进行了进一步梳理起重机以其便捷轻柔的特点,已成为市政基础建设及工程运输必不可少的大型设备之一。随着起重机行业的不断发展壮大,起重量大,结构轻柔的新型起重机不断涌现,为了保障起重机的稳定性和安全性,对其进行风载荷研究尤为必要。以往起重机的研究对象多为起重量低且庞大的机型,有关风载荷方面的研究不够全面。因此有必要对现有机型的风载荷进行深入研究,为起重机的设计和改进提供有价值的参考。本文基于流体力学理论、有限元分析法和相似理论,针对某100t箱型梁门式起重机通过数值模拟的方法,运用有限元分析软件Workbench进行模块组合,完成了相应机型的运动学和动力学分析及其有关试验验证。本文主要研究内容如下:阐述了近地风场的特征及风对结构作用的效应,简要介绍了流体力学理论及湍流模型;对k-ε两方程模型的选取及流体的基本方程进行了推导,建立了相应的起重机模型;分析了静力空载荷和不同风速下箱型梁门式起重机的形变及自振频率;自行设计搭建了起重机风环境试验平台,通过流迹显示试验对数值模拟的结果进行验证;选取起重机中截面并在周围设置特征监测点对其周围流场进行分析,得到起重机的固有振型、载荷形变和速度矢量等云图及监测点的速度时间曲线。通过对某型号箱型梁门式起重机空载荷静力下的载荷形变和自振频率进行分析,与不同风速下风载荷对起重机作用的载荷形变和自振频率的对比,以及对箱型梁中截面特征检测点的速度折线图进行绘制。研究表明:1)该起重机第四阶固有振型由于呈“O”型振动,一定程度上阻止了来流风压对箱型梁的影响,导致该阶振型受风速的影响最小,而第二阶固有振型为迎风向振动,来流风压增大了其自身的形变,最大自振频率增幅为0.127Hz;2)起重机机身的形变随风速的增大,大致呈对数形式增大。但由于气流流经箱型梁表面形成旋涡,起重机重力方向的形变存在越阶现象;3)分析不同风速下起重机中截面稳态速度云图发现,箱型梁间的涡流运动规律符合不同雷诺数流体流动特征的描述;4)在箱型梁周围的监测点分析中得出,平均风在遇到物体时会产生脉动作用,因此不能单一的用马赫数来衡量空气的可压缩性对起重机风载荷的影响。

游虎[4](2020)在《水工门式起重机整体结构安全评估与寿命预测》文中研究指明水工门式起重机(简称门机)是各类水利工程中常见的一种大型起升设备,长期服役于疲劳、磨损、腐蚀的工况条件下。它的主要用途是提高装卸重物的作业生产能力,与此同时减轻劳动强度。该台门式起重机由太原重型机械厂于1985年设计制造服务于葛洲坝水利枢纽工程,用于挡水闸门、拦污栅及其他设备的日常起吊作业。当时的设计标准只考虑了金属结构强度、刚度和稳定性是否满足设计要求,而忽略了疲劳应力循环对起重机使用寿命的影响,而该门机出厂至今已经服役35年,未来是否能够继续安全可靠运行不得而知。众所周知,大型门式起重机的设计制造成本昂贵,如若将其过早报废无疑是一种浪费,会造成重大的经济损失,如果让其超期服役又存在重大的生产风险,甚至出现倒塌事故造成人员伤亡,国内外也没有颁布与此相关的健康评估与寿命预测标准或导则。因此对于长期处于疲劳、腐蚀、磨损等恶劣工作环境下的水工门式起重机,开展相关的金属结构剩余寿命和整机安全性能评估研究具有极其重大的理论意义和工程应用价值。出于中国长江电力股份有限公司和湖北省特检院对于安全生产的需求,本文以水工类门式起重机作为研究对象,对其金属结构剩余寿命和整机安全性能评估进行了研究。首先根据门机设计图纸和现场勘测数据建立了门机三维实体模型,然后将模型导入有限元分析软件中进行了整机应力变形分析,确定了结构危险点及应力集中部位。根据仿真结果对相应部位制定应力测试方案并借助DH3816N静态应变仪现场采集数据,对现场采集的应力应变数据进行统计分析,再结合雨流计数法编制了载荷谱。结合线性累计损伤准则、综合损伤因子、P-r-S-N及编辑的载荷谱对门机进行寿命预测。最后利用风险矩阵法结合伤害发生概率法确定了门机安全等级,并提供合理的维护维修建议。论文中首次引入了综合损伤因子这一重要参数,综合考虑了腐蚀、焊缝、裂纹、安全系数等多种外界影响因素,并且对名义应力法当中标准试样的S-N曲线做了两次应力幅值修正,使其更加贴切于实际工作环境;根据门机可能出现的故障及概率制定了安全评估等级,为水工门式起重机的健康性评估提供了更为科学和更具可操作性的实施规程。

夏堃[5](2019)在《大跨度双梁门式起重机结构轻型化研究》文中提出随着科学技术的进步,大型化的起重机逐渐增多,大型起重机的使用可以有效地提高工业生产及运输的效率,并且工作快捷,释放了人力成本及劳动强度,实现工业生产的现代化。对于大跨度双梁门式起重机的使用,在提供了便利的实用性的基础上,人们对于起重机的操作性能及经济性能也开始逐渐的关注,不断促进着起重机的发展,推动社会经济的持续前进。在起重机的结构中,金属构件作为其中的主要支撑结构,金属构件的重量一般占到起重机整体重量的六成以上,由于起重机的重量过大造成安装使用的不便,因此人们越来越关注大型起重机的轻型化设计。本文依据使用中的某16T-26m的大跨度双梁门式起重机作为研究对象,采用了新型的结构进行重量的轻型化设计,并依据有限元的思想对所设计的结构进行分析。依据某型号16T的大跨度双梁门式起重机,采用波纹腹板作为主梁的支撑结构进行结构设计,并在此基础之上,采用桥梁支撑的设计经验,对于起重机的支撑形式进行设计,采用Y形支撑的形式,形成新型结构形式的大跨度双梁门式起重机。对于所设计的结构形式,对比原有结构,进行模态分析,得到所设计的新型结构形式在在小车满载状态位于主梁中间位置时前10阶固有频率及振型图,结果表明起重机在一阶模态时竖直方向的振动固有频率为3.87Hz,满足系统的使用要求,对系统进行静刚度、强度的分析,结果表明,系统的静态分析与原有结构相比,新型设计的起重机样式可以满足系统的静力学要求,并在一定程度上可以改善应力集中的情况,新型结构的形式在质量上减小了15.9%,实现了轻型化的设计目标。对起重机工作过程中受到的冲击作用进行瞬态动力学分析,结果显示振动位移幅值的变化与起升速度相关,起升初始速度对于张紧时间呈现反相关,而速度值越大,则产生的位移幅值越大。在新型设计的起重机满足使用需求的基础上,要保证系统的稳定性及轻型化的目标,对其进行了屈曲分析,结果显示在不同的工况下,系统的特征值均大于1,说明了设计结构的稳定性。针对局部区域的屈曲分析表明,梯形腹板的厚度对于起重机的稳定性具有重要的影响,在设计过程中,要针对这一关键参数进行有效的研究,既满足系统的稳定性又能减轻起重机的重量。

王昶[6](2019)在《基于Web的MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统的研究与开发》文中研究表明随着我国工业持续发展,商品贸易以及基础设施建设的力度随之加大,对门式起重机这种重型起重设备的需求也越来越多,根据我国质检总局公布的相关消息,门式起重机相关事故在特种设备故障发生事故中占四成以上,由于门式起重机的监测诊断功能还不完善,需要通过专业人员现场勘查、肉眼识别来判断门式起重机运行状况和是否存在故障,这也导致了高强度作业的门式起重机无法得到及时有效的监测诊断,从而可能导致严重的安全隐患。针对这种监测与诊断功能不完善的情况,本文将基于Web开发一个MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统,在B/S架构上实现对门式起重机实时在线监测和准确高效的故障诊断功能。本文主要的工作内容如下:1)分析门式起重机监测诊断的国内外研究现状。根据门式起重机的发展以及各个公司的研制情况,分析了门式起重机在国内外的监测诊断的发展情况,并依据Web技术的国内外发展现实,分析了基于Web技术上门式起重机监测与诊断的发展趋势。2)设计了基于Web的MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统总体方案。通过参考相应的国家标准和书籍资料,分析了门式起重机监测所需的参数以及系统功能,确定了ajax的数据传输方案以及依托ActiveX控件技术的数据分析解决方案,并确立了MG型通用门式起重机故障诊断的主要内容。3)提出了基于形态分量分析(MCA)的GA-BP神经网络起重机齿轮箱故障诊断方法。分析了齿轮箱中齿轮与滚动轴承故障机理与特征,并建立表征故障情况的特征参数,采用GA算法来改善BP网络易于陷入局部最小的缺点,并采用MCA方法来优化提取齿轮箱振动数据的故障特征分量对GA-BP进行收敛速度以及诊断精确度的提高,并通过实验数据集和公开数据集来验证该方法的有效性和快捷性。4)提出了基于故障树分析(FTA)的门式起重机行车电气设备专家系统诊断方法。通过FTA来确定MG型通用门式起重机行车与电气设备的诊断方法,构建相关的故障树,并以此建立专家系统知识库。利用FTA以及最小分割集重要度分析进行专家系统推理机和冲突消解策略的研究与设计,并通过故障案例来验证对基于FTA的专家系统诊断的高效性和准确性。5)开发研制了基于Web的MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统软件。通过系统总体方案以及故障诊断方法设计了数据库表单,并实现了相应的数据监测分析以及故障诊断功能,并保证了在移动端设备上软件使用的实时性和人机交互的便捷性。

陈建[7](2019)在《基于ANSYS的门式起重机结构瞬态动力学分析及优化》文中指出改革开放以来,我国的经济飞速发展,社会欣欣向荣,人民安乐业。作为用途广泛、功能强大的起重运输设备,门式起重机对我国的经济建设做出了突出的贡献。由于金属结构是门式起重机最主要的结构形式,因此金属结构的设计水平决定着门式起重机的工作性能与安全性能。目前,国内大多数的门式起重机设计依然采用传统的静态设计方法,设计出来产品冗余量较大,结构笨重。即使考虑动态因素,也是将动载荷处理成静载荷乘以动载系数,本质上还是一种静态的设计方法,无法准确的模拟动载荷对结构的影响。本文首先对某50t A型门式起重机进行参数化建模并进行静力学分析,将分析结果与理论计算值作对比,验证了模型的准确性:然后对门机的两种经典工况(满载小车位于跨中、满载小车位于跨端)进行模态分析,并利用分析得到的垂直方向的频率计算出了瞬态动力学分析所需要的α与β阻尼。接着又针对满载小车位于跨中这一工况,对门机有限元模型进行瞬态动力学分析,得到了重物离地瞬间门机垂直方向的位移云图和等效应力云图以及跨中节点的速度、加速度响应曲线。最后,将瞬态分析所得到的最大动应力与最大动位移以及尺寸约束作为约束条件,以主梁参数做为优化变量,以体积最小作为目标函数,建立门式起重机主梁的优化数学模型。最终利用ANSYS的优化模块对主梁进行动力学优化,得到了满足动态应力和动态位移的最优解,初步尝试了基于动力学的结构优化设计。

李悦[8](2019)在《基于AGV模式的铁路集装箱中心站中转作业调度优化研究》文中研究指明近年来,由于铁路货物运输改革以及“一带一路”倡议的提出,铁路货物运输的市场份额在逐渐提高。其中,铁路集装箱运输因其能耗低、效率高的特点取得了快速发展,现已经发展为各国贸易往来最优的运输选择之一。本文借鉴德国汉诺威莱尔特巨型集散中心的铁路集装箱场站的AGV(Automated Guided Vehicle,简称AGV,本文称为载运小车)调度模式,研究基于AGV新模式的铁路集装箱中心站中转作业的方法,使集装箱在货运列车之间快速中转,从而加快铁路集装箱中转运输效率。具体来说,本文研究的是基于AGV新模式的铁路集装箱中心站中转作业的门式起重机和载运小车调度问题,为了减少门式起重机调运集装箱的长距离走行以及相互跨越的交叉干扰,新一代堆场采用了自动分拣系统(包含若干个载运小车调度集装箱),自动分拣系统替代门式起重机进行集装箱转运的长距离水平移动,门式起重机只需要负责列车与自动分拣系统之间的接续转运工作,从而避免起重机在堆场的过度移动。本文主要研究了以下内容:(1)首先,描述了铁路集装箱运输的发展、现状和趋势,以及发展新模式铁路集装箱中心站的意义,对比分析了传统集装箱中心站和新模式集装箱站转运场的主要技术性能,并阐述了不同模式自动分拣系统的构成、作业流程、优缺点和技术性能。(2)其次,针对自动分拣系统的特点和构成进行图形化抽象,建立了以最小化集装箱装卸任务的最大完工时间为目标,以集装箱路径唯一、集装箱作业顺序时间冲突、载运小车、交换区为基本约束的优化模型,并以时空网络图说明集装箱路径的构成。将路径可行性判断规则与微进化机制结合起来设计了适用于该模型和自动分拣系统特点的微进化算法进行求解。(3)最后,以德国汉诺威莱尔特的巨型集散中心为原型设计算例进行调度优化,通过对比CPLEX和微进化算法小规模算例的结果验证了算法的有效性,比较了 3个和4个交换区模式下的大规模算例的求解结果,得出4个交换区模式下的目标函数值更优,载运小车工作量更均衡,这与集装箱路径的选择、交换区的数量和位置以及原始数据的分布有关。此外通过对微进化算法和遗传算法进行对比,证明了本文设计的微进化算法在求解问题上具有更高的效率。

于浩洋[9](2019)在《基于并行算法的门式起重机结构优化设计》文中认为随着我国经济的飞速发展,市场对起重机的需求不断增大,起重机金属结构为铆焊件,制造简单,有能力生产起重机的厂家众多,市场竞争激烈,起重机自重大,采购焊接金属结构所使用的钢板占成本1/3以上,因此对起重机金属结构进行优化设计能很好的降低起重机成本,使起重机具备更好的价格优势,提高市场竞争力。本文使用粒子群算法对通用门式起重机进行优化,由于粒子群算法存在优化大维度复杂问题易陷入局部最优的问题,对粒子群算法进行改进得到DA_PSO算法,并使用DA_PSO算法对门式起重机门架金属结构进行优化。基于C#平台集成上述过程开发通用门式起重机优化设计软件。本文主要研究内容如下:(1)学习、研究粒子群算法,提出线性变化权重、阶梯变化权重、阶梯变化学习因子三种改进以及并行取最优值和划分网格两种策略,提升粒子群算法解大维度复杂问题的能力,并使用多种测试函数及工程实例,证明改进方法的可行性。(2)为进一步提升粒子群算法优化大维度复杂问题的性能,提出DA_PSO算法,使用并行策略,与差分进化算法(DE)、人工蜂群算法(ABC)结合,构建差分进化算法、人工蜂群算法与粒子群算法并行运算的种群更新模型,提出基于并行策略的改进混合粒子群算法(DA_PSO),并使用测试函数及工程实例验证其性能,结果表明DA_PSO算法在优化大维度复杂问题时精度高、稳定性好。(3)基于极限状态法、许用应力法构建通用门式起重机优化设计数学模型,符合优化设计趋势。(4)将DA_PSO算法与通用门式起重机优化设计模型相结合,基于C#平台开发通用门式起重机优化设计软件,使通用门式起重机的设计、优化更加简明、友好、直观、方便。

任重[10](2019)在《基于算法混行策略的门式起重机轻量化设计》文中提出随着国家持续稳定的固定资产投资及“一带一路”政策的扶持,工程机械行业出现了持续、健康的发展局面。门式起重机使用范围广、适应能力强、承载能力大等优点使其具有广阔市场。针对传统设计中大多采用参照同类产品进行估算、理论与经验相结合法设计初始方案而造成主梁截面面积偏大、耗材增多、制造成本普遍增高的问题,本文提出采用算法混行策略对门式起重机实现尺寸优化,提高材料利用率,缩短设计周期,在此基础上开发U型门式起重机轻量化设计软件实现系列化、轻量化、快速化设计。本文研究主要内容如下:(1)针对人工鱼群算法中存在的问题,提出基于嵌入干扰机制的改进人工鱼群算法。以参数统计分析为基础,设定步长与视野数值成反比的条件下,构建一种模仿生物视觉特性的步长、视野因子模型,并将差分进化算法中的变异行为作为人工鱼群完成觅食、聚群、追尾行为后的干扰行为。(2)提出以“优势互补”为理念的串行算法,利用遗传算法全局快速收敛、改进人工鱼群算法在小变量范围中求解精度较高、稳定性好等优势,通过在DAFSA中增加缩小变量范围模块的方法构建DAFSA-GA模型,形成串行算法。(3)提出以“扬长避短”为理念的混行算法,利用单一算法的全局收敛性、解析法的精确性,构建一种将并行模块与二次优化模块相串联的模型,形成混行算法。(4)分别采用许用应力法、极限状态法对U型门式起重机金属结构设计,从强度、刚度、稳定性方面对其设计校核。(5)基于优化设计理论和C#开发U型门式起重机金属结构优化设计软件。可实现U型门式起重机(一刚一柔)的系列化、轻量化、快速化设计,达到缩短设计周期,提高材料利用率,降低制造成本的目的。

二、门式起重机优化设计模型构建研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、门式起重机优化设计模型构建研究(论文提纲范文)

(1)桥式起重机主梁轻量化优化设计及其系统实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 起重机结构优化研究现状
        1.2.2 起重机分析系统开发研究现状
    1.3 引力搜索算法国内外研究现状
        1.3.1 算法的提出与改进
        1.3.2 算法应用研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 桥式起重机的桥架结构及性能特性分析
    2.1 桥式起重机桥架结构分析
        2.1.1 箱型主梁结构分类
    2.2 桥式起重机受力分析
        2.2.1 受力载荷分类和组合
        2.2.2 跨中位置受力分析
        2.2.3 跨端位置受力分析
    2.3 有限元建模及静动态特性分析
        2.3.1 桥式起重机金属结构建模
        2.3.2 桥式起重机静态力学分析
    2.4 主梁动态特性分析
        2.4.1 模态分析
        2.4.2 主梁结构模态分析结果
        2.4.3 主梁结构谐响应分析
    2.5 本章小结
第3章 桥式起重机主梁优化设计分析
    3.1 箱型主梁优化设计流程
    3.2 优化设计数学模型
    3.3 主梁优化设计数学模型的建立
        3.3.1 设计变量的选择
        3.3.2 目标函数的确定
        3.3.3 约束条件的建立
    3.4 本章小结
第4章 基于混合GSA-GA算法的主梁优化设计
    4.1 引力搜索算法
        4.1.1 引力搜索算法模型
        4.1.2 算法流程
    4.2 算法的改进
        4.2.1 遗传算法基本流程
        4.2.2 混合GSA-GA基本流程
        4.2.3 引力搜索算法中的引力系数改进
        4.2.4 测试函数验证
    4.3 箱型主梁优化
        4.3.1 参数设置
        4.3.2 主梁优化结果分析
        4.3.3 优化结果有限元分析
    4.4 本章小结
第5章 起重机结构仿真设计系统实现
    5.1 系统的总体架构
    5.2 系统组成
        5.2.1 登录窗口
        5.2.2 参数输入及分析界面
        5.2.3 起重机参数化有限元分析APDL部分代码
    5.3 实例分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
研究生期间所取得研究成果

(2)欠驱动门式起重机自动定位与防摆控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 欠驱动门式起重机研究现状
    1.3 欠驱动门式起重机研究现状分析
    1.4 论文主要研究内容及章节安排
第二章 基于机器视觉的门式起重机自动定位方法
    2.1 引言
    2.2 基于机器视觉的门式起重机目标位移定位方法
        2.2.1 原始图像预处理
        2.2.2 目标识别与定位
        2.2.3 实验结果及分析
    2.3 基于机器视觉的门式起重机安全预警停车位移定位方法
        2.3.1 视觉定位系统模型设计
        2.3.2 行人检测网络
        2.3.3 基于坐标变换测距方法
        2.3.4 实验结果及分析
    2.4 本章小结
第三章 单摆型欠驱动门式起重机轨迹规划方法
    3.1 引言
    3.2 单摆型门式起重机动力模型分析
    3.3 三段式加速度轨迹规划设计
    3.4 仿真结果及分析
        3.4.1 摩擦力模型仿真
        3.4.2 门式起重机运行轨迹仿真
    3.5 本章小结
第四章 单摆型欠驱动门式起重机防摆控制方法
    4.1 引言
    4.2 控制器设计
    4.3 闭环系统稳定性分析
    4.4 实验结果及分析
        4.4.1 实验一
        4.4.2 实验二
        4.4.3 实验三
    4.5 本章小结
第五章 双摆型欠驱动门式起重机防摆控制方法
    5.1 引言
    5.2 双摆型门式起重机动力模型分析
    5.3 控制器设计
    5.4 闭环系统稳定性分析
    5.5 仿真结果及分析
        5.5.1 比较研究
        5.5.2 鲁棒性验证
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(3)箱型梁门式起重机流迹显示及风载荷特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外起重机风载荷研究现状
        1.2.1 起重机风载荷研究背景
        1.2.2 起重机风载荷研究现状
        1.2.3 风载荷对结构作用及研究方法
    1.3 课题价值和研究思路
        1.3.1 课题研究价值
        1.3.2 研究思路及内容
第二章 风场特性及流体理论基础
    2.1 风场特性分析
        2.1.1 地表风场与地貌
        2.1.2 风速和风压
    2.2 风对结构作用
        2.2.1 结构风力
        2.2.2 结构风效应
    2.3 计算流体力学基本理论
        2.3.1 理论研究方法步骤
        2.3.2 流体假设及性质
        2.3.3 研究流体运动的方法
    2.4 本章小结
第三章 起重机风载荷数学模型
    3.1 湍流模型
        3.1.1 湍流模型的选取
        3.1.2 k-ε两方程模型
    3.2 计算流体控制方程
        3.2.1 连续方程
        3.2.2 动量方程
        3.2.3 能量方程
        3.2.4 状态方程
    3.3 有关起重机风载荷计算
        3.3.1 起重机数学模型
        3.3.2 物理模型相似原理
        3.3.3 流体轨迹与流线
    3.4 本章小结
第四章 起重机风载荷数值模拟
    4.1 物理模型与自振频率
        4.1.1 物理模型
        4.1.2 静力自振频率
    4.2 风载荷起重机形变
        4.2.1 边界环条件与设置
        4.2.2 形变数值模拟
    4.3 起重机风载荷综合分析
        4.3.1 表面风压和风速
        4.3.2 支腿和箱型梁间速度矢量
        4.3.3 不同风速自振频率
    4.4 本章小结
第五章 起重机风载荷流迹显示试验
    5.1 流动显示及试验
        5.1.1 流动显示方法
        5.1.2 试验设备
        5.1.3 试验方案
    5.2 试验结果分析
        5.2.1 试验结果处理
        5.2.2 流迹显示分析
    5.3 箱型梁中截面数值模拟
        5.3.1 中截面选取
        5.3.2 速度云图分析
        5.3.3 监测点分析
        5.3.4 受力及频率分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间的学术成果

(4)水工门式起重机整体结构安全评估与寿命预测(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
1 绪论
    1.1 课题研究目的及国内外研究现状
    1.2 课题研究的主要内容
2 水工门式起重机整体结构分析
    2.1 水工门式起重机工况简介
    2.2 水工门式起重机金属结构分析及数据采集
    2.3 本章小结
3 水工门式起重机载荷谱编辑
    3.1 载荷谱编辑方法
    3.2 常用载荷谱编辑方法应用范围及选取准则
    3.3 利用雨流计数法对现场采集数据进行统计分析
    3.4 本章小结
4 水工门式起重机寿命预测
    4.1 疲劳寿命评估方法
    4.2 疲劳累计损伤准则
    4.3 影响门机寿命的因素和综合损伤因子的引入
    4.4 门式起重机整体钢结构寿命预测
    4.5 本章小结
5 水工门式起重机安全评估
    5.1 起重机安全评估的含义与目的
    5.2 安全评估方法的选取及评估等级的划分
    5.3 门机危险部位的防护及报废准则
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 全文展望
参考文献
致谢
附录 :攻读硕士学位期间发表的部分学术论着

(5)大跨度双梁门式起重机结构轻型化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究现状
        1.3.1 轻型化设计方法
        1.3.2 起重机国内外发展现状
        1.3.3 结构优化技术应用
    1.4 论文研究的主要内容
第二章 大跨度双梁门式起重机结构设计
    2.1 波纹腹板应用于起重机结构设计
        2.1.1 起重机基本参数
        2.1.2 波纹腹板的结构形式
        2.1.3 波纹腹板主梁结构模型
    2.2 波纹腹板应用于起重机主梁性能分析
        2.2.1 主梁强度分析
        2.2.2 主梁静刚度分析
        2.2.3 主梁稳定性分析
    2.3 起重机支撑结构的设计
        2.3.1 Y形支撑的结构设计
        2.3.2 大跨度双梁门式起重机结构模型
    2.4 小结
第三章 大跨度双梁门式起重机模态分析
    3.1 有限元方法
        3.1.1 有限元分析基本方法
        3.1.2 有限元方法分析步骤
    3.2 大跨度双梁门式起重机有限元模型建立
        3.2.1 ANSYS软件介绍
        3.2.2 网格划分
        3.2.3 边界条件
    3.3 有限元模态分析
        3.3.1 基本原理
        3.3.2 模态提取方法
        3.3.3 模态分析结果
    3.4 小结
第四章 跨度双梁门式起重机静刚强度及动力学分析
    4.1 起重机静态刚强度分析
        4.1.1 静态载荷及工况
        4.1.2 静强度和静刚度计算
        4.1.3 静力学分析结果
        4.1.4 结果比较
    4.2 起重机动力学分析
        4.2.1 理论基础
        4.2.2 起重机动态阶段
        4.2.3 二自由度动力学模型
        4.2.4 系统响应分析
    4.3 小结
第五章 大跨度双梁门式起重机结构稳定性分析
    5.1 理论基础
    5.2 大跨度双梁门式起重机特征值屈曲分析
    5.3 波纹腹板局部屈曲分析
        5.3.1 局部腹板的有限元模型
        5.3.2 局部腹板屈曲分析结果
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢

(6)基于Web的MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统的研究与开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 远程监测和故障诊断国内外研究现状
        1.2.1 起重机故障诊断发展背景
        1.2.2 起重机故障诊断方法概述
        1.2.3 基于Web的故障诊断的发展
    1.3 论文工作安排
第二章 MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统总体设计
    2.1 MG型通用门式起重机运行特点
    2.2 门式起重机系统需求分析
        2.2.1 系统功能需求
        2.2.2 监测参数需求
    2.3 系统总体结构设计
    2.4 系统功能模块设计与解决方案研究
        2.4.1 用户管理
        2.4.2 配置方案管理
        2.4.3 起重机管理
        2.4.4 状态监测
        2.4.5 数据分析
        2.4.6 故障诊断
    2.5 本章小结
第三章 基于MCA改进GA-BP的齿轮箱故障诊断方法研究
    3.1 齿轮箱故障特征与振动机理分析
        3.1.1 齿轮箱故障情况总览
        3.1.2 齿轮振动机理和振动信号模型
        3.1.3 滚动轴承振动机理和振动信号模型
    3.2 基于GA的 BP神经网络的齿轮箱故障诊断方法研究
        3.2.1 遗传算法概述
        3.2.2 BP神经网络概述
        3.2.3 GA-BP神经网络的齿轮箱故障诊断算法设计
    3.3 基于MCA的齿轮箱故障特征提取研究
        3.3.1 MCA概述
        3.3.2 MCA算法设计
    3.4 基于MCA改进GA-BP的齿轮箱故障诊断
        3.4.1 MCA提取齿轮故障特征
        3.4.2 MCA提取滚动轴承故障特征
        3.4.3 基于MCA改进GA-BP的齿轮箱故障诊断实验验证
    3.5 本章小结
第四章 基于FTA的门式起重机行车电气设备专家系统故障诊断研究
    4.1 故障树分析法
        4.1.1 故障树分析的基本概念
        4.1.2 故障树的常用符号与数学表示
        4.1.3 FTA中故障树的建立和处理
    4.2 专家系统基本结构与功能
        4.2.1 专家系统原理以及结构
        4.2.2 专家系统知识获取及表示
        4.2.3 专家系统推理机制
    4.3 基于FTA的门式起重机行车电气设备专家系统设计
        4.3.1 专家系统故障树设计
        4.3.2 基于FTA的专家系统知识库设计
        4.3.3 基于FTA最小割集的专家系统推理机设计
    4.4 基于FTA的门式起重机电气设备专家系统故障实例分析
        4.4.1 故障实例介绍
        4.4.2 最小分割集求解
        4.4.3 重要度分析
    4.5 本章小结
第五章 MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统数据库设计和软件实现
    5.1 软件系统开发环境简介
    5.2 系统数据库设计
        5.2.1 系统及用户管理
        5.2.2 数据监测与方案配置
        5.2.3 齿轮箱故障诊断
        5.2.4 行车电气设备专家系统
    5.3 MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统B/S软件实现
        5.3.1 系统登录及功能首页
        5.3.2 用户管理以及起重机管理
        5.3.3 配置方案管理与数据监测
        5.3.4 历史数据分析
        5.3.5 基于形态分量GA-BP网络齿轮箱诊断
        5.3.6 基于FTA的行车电气设备专家系统
        5.3.7 其他功能
    5.4 移动端B/S软件的测试与运行
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间成果

(7)基于ANSYS的门式起重机结构瞬态动力学分析及优化(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 研究意义
    1.3 起重机动载荷研究现状
    1.4 起重机优化设计
    1.5 论文研究主要内容
    1.6 本章小结
第二章 门式起重机参数化建模及静力学分析
    2.1 参数化有限元建模理论概述
        2.1.1 有限元分析流程
        2.1.2 参数化建模
    2.2 门式起重机金属结构参数化建模
        2.2.1 门机金属结构几何模型规划
        2.2.2 门式起重机主要性能参数
        2.2.3 门机的APDL参数化建模
    2.3 门式起重机金属结构静力学分析
        2.3.1 工况
        2.3.2 有限元模型分析及校核
    2.4 本章小结
第三章 模态分析
    3.1 模态分析理论
        3.1.1 模态分析基本方程
    3.2 模态提取方法
    3.3 模态分析方案及结果
        3.3.1 门式起重机跨中固有频率及振型
        3.3.2 模态分析结果
    3.4 本章小结
第四章 门式起重机金属结构瞬态动力学分析
    4.1 瞬态动力学分析理论
        4.1.1 瞬态动力学求解的基本方程:
        4.1.2 瞬态动力学求解方法
    4.2 基于ANSYS的瞬态分析方法
    4.3 起升过程中的瞬态动力学分析
        4.3.1 重物离地起升的工作过程
        4.3.2 重物离地起升阶段的动力学模型
        4.3.3 重物离地起升过程中主梁受力情况
        4.3.4 瞬态动力学分析其他参数的确定
        4.3.5 施加载荷步
        4.3.6 瞬态分析结果
    4.4 本章小结
第五章 门式起重机的主梁动力学优化
    5.1 优化设计的数学模型
    5.2 ANSYS优化设计
    5.3 门式起重机主梁优化数学模型
        5.3.1 目标函数
        5.3.2 设计变量
        5.3.3 约束条件
        5.3.4 门机优化的数学模型
    5.4 门式起重机主梁优化流程及优化结果
        5.4.1 优化流程
        5.4.2 提取优化变量参数
        5.4.3 生成分析文件
        5.4.4 选择优化设计方法
        5.4.5 执行优化过程
        5.4.6 优化结果及数据整合
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢

(8)基于AGV模式的铁路集装箱中心站中转作业调度优化研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 装卸资源调度研究
        1.2.2 AGV自动引导小车调度研究
        1.2.3 研究现状总结
    1.3 论文研究内容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究内容与技术路线
2 基于AGV新模式的铁路集装箱中心站运作分析
    2.1 传统铁路集装箱中心站运作分析
        2.1.1 功能区的布局
        2.1.2 主要装卸资源分析
        2.1.3 作业流程
    2.2 基于AGV新模式的集装箱转运场运作分析
        2.2.1 基于AGV新模式的集装箱转运场的布局
        2.2.2 不同自动分拣系统的特点和流程
    2.3 主要对比分析
    2.4 本章小结
3 基于AGV新模式的集装箱转运场装卸调度模型研究
    3.1 轨道式集装箱载运系统概述
    3.2 问题描述
    3.3 模型假设
    3.4 轨道式集装箱载运系统装卸调度模型
        3.3.1 符号定义
        3.3.2 调度模型建立
    3.5 本章小结
4 轨道式集装箱调度模型求解的微进化算法设计
    4.1 微进化算法设计
        4.1.1 算法设计思路
        4.1.2 编码方案
        4.1.3 路径可行性与多样性分析
        4.1.4 适应度函数
        4.1.5 初始种群的生成方案
        4.1.6 优势基因矩阵
        4.1.7 微进化算子
    4.2 算法流程
    4.3 本章小结
5 算例分析
    5.1 基础数据的说明和准备
    5.2 求解及结果分析
        5.2.1 小规模算例分析
        5.2.2 大规模算例分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(9)基于并行算法的门式起重机结构优化设计(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题选题背景及意义
        1.1.1 门式起重机概述
        1.1.2 优化算法概述
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 粒子群算法研究现状
        1.2.2 起重机结构优化研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本章小结
第二章 粒子群优化算法研究及改进
    2.1 粒子群算法简介及研究
    2.2 粒子群算法参数研究
        2.2.1 粒子群算法种群规模的影响
        2.2.2 粒子群算法惯性权重的影响
        2.2.3 学习因子的影响
    2.3 粒子群算法的改进
        2.3.1 线性变化惯性权重
        2.3.2 阶梯变化权重
        2.3.3 阶梯变化学习因子
        2.3.4 并行取最优值
        2.3.5 划分网格
        2.3.6 工程实例验证
    2.4 本章小结
第三章 基于并行策略的改进混合粒子群算法
    3.1 研究现状
    3.2 差分进化算法(DE)
        3.2.1 差分进化算法原理及流程
        3.2.2 差分进化算法性能研究
    3.3 人工蜂群算法(ABC)
        3.3.1 人工蜂群算法原理及流程
        3.3.2 人工蜂群算法性能研究
    3.4 并行粒子群算法(DA_PSO)
        3.4.1 DA_PSO算法原理
        3.4.2 DA_PSO算法测试评价
        3.4.3 工程实例验证
    3.5 本章小结
第四章 门式起重机金属结构理论设计
    4.1 主梁结构设计
        4.1.1 动载系数计算
        4.1.2 主梁载荷计算
        4.1.3 主梁内力计算
        4.1.4 主梁截面设计
        4.1.5 主梁强度校核
        4.1.6 主梁疲劳强度校核
        4.1.7 主梁稳定性校核
        4.1.8 主梁刚度校核
        4.1.9 主梁拱度、翘度校核
    4.2 门腿结构设计
        4.2.1 门腿内力计算
        4.2.2 门腿强度校核
        4.2.3 门腿刚度校核
        4.2.4 稳定性校核
    4.3 横梁校核
        4.3.1 内力组合
        4.3.2 横梁校核
    4.4 本章小结
第五章 门式起重机金属结构优化设计及软件开发
    5.1 设计变量
    5.2 约束条件
    5.3 目标函数
    5.4 软件开发
        5.4.1 软件架构
        5.4.2 软件操作说明
    5.5 优化设计
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录及学术成果

(10)基于算法混行策略的门式起重机轻量化设计(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 门式起重机研究现状
        1.2.2 优化设计在起重机领域应用
    1.3 研究意义
    1.4 技术路线及主要研究内容
    1.5 本章小结
第二章 算法策略
    2.1 改进人工鱼群算法
        2.1.1 研究进展
        2.1.2 算法仿生原理
        2.1.3 算法典型行为描述
        2.1.4 参数分析改进
        2.1.5 算法行为改进
        2.1.6 工程应用
    2.2 串行算法策略
        2.2.1 串行策略研究
        2.2.2 GA循环次数的确定
        2.2.3 串行算法
        2.2.4 对串行算法可行性的验证
        2.2.5 工程应用
    2.3 混行算法策略
        2.3.1 研究进展
        2.3.2 混行算法
        2.3.3 对混行算法可行性验证
        2.3.4 工程应用
    2.4 算法策略对比
    2.5 本章小结
第三章 门式起重机金属结构理论设计
    3.1 载荷组合及设计方法
    3.2 通用门式起重机主梁金属结构设计
        3.2.1 主梁截面参数设计
        3.2.2 动载系数计算
        3.2.3 主梁载荷计算
        3.2.4 主梁内力计算
        3.2.5 主梁强度校核
        3.2.6 主梁疲劳强度校核
        3.2.7 主梁稳定性校核
        3.2.8 主梁刚度校核
        3.2.9 主梁拱度计算
    3.3 通用门式起重机支腿金属结构设计(一刚一柔)
        3.3.1 支腿内力计算
        3.3.2 支腿强度校核
        3.3.3 支腿刚度校核
        3.3.4 支腿稳定性校核
    3.4 通用门式起重机横梁金属结构设计
    3.5 本章小结
第四章 通用U型门式起重机结构轻量化设计及软件开发
    4.1 门机结构轻量化设计
        4.1.1 设计变量选择
        4.1.2 约束条件
        4.1.3 目标函数及优化方法选择
    4.2 软件开发
        4.2.1 软件开发环境
        4.2.2 软件设计框架
        4.2.3 软件参数程序
        4.2.4 软件操作流程
    4.3 轻量化设计
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间学术成果

四、门式起重机优化设计模型构建研究(论文参考文献)

  • [1]桥式起重机主梁轻量化优化设计及其系统实现[D]. 周伟. 重庆交通大学, 2020(01)
  • [2]欠驱动门式起重机自动定位与防摆控制方法研究[D]. 李刚. 沈阳建筑大学, 2020
  • [3]箱型梁门式起重机流迹显示及风载荷特性研究[D]. 杨艳斌. 昆明理工大学, 2020(05)
  • [4]水工门式起重机整体结构安全评估与寿命预测[D]. 游虎. 三峡大学, 2020(06)
  • [5]大跨度双梁门式起重机结构轻型化研究[D]. 夏堃. 江西理工大学, 2019(02)
  • [6]基于Web的MG型通用门式起重机远程监测与故障诊断系统的研究与开发[D]. 王昶. 东南大学, 2019(06)
  • [7]基于ANSYS的门式起重机结构瞬态动力学分析及优化[D]. 陈建. 太原科技大学, 2019(04)
  • [8]基于AGV模式的铁路集装箱中心站中转作业调度优化研究[D]. 李悦. 北京交通大学, 2019(01)
  • [9]基于并行算法的门式起重机结构优化设计[D]. 于浩洋. 太原科技大学, 2019(04)
  • [10]基于算法混行策略的门式起重机轻量化设计[D]. 任重. 太原科技大学, 2019(04)

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门式起重机优化设计模型构建研究
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