基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计(2021版)

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用ANSYS 软件进行变截面翼板主梁优化设计

用ANSYS 软件进行变截面翼板主梁优化设计3.4.1 参数化建模在双梁箱形龙门起重机结构设计时应选择最佳结构参数，使产品达到最佳经济和技术性能指标，降低自重，提高产品的性能价格比，使梁的强度和刚度都达到许用值。

由第4 章ANSYS 分析梁的截面尺寸过程可知在梁全长范围内有时刚度有富余，有时强度有富余，因此有必要进一步优化。

3.4.2. 设定模型参数上下翼板厚度：A=30主腹板厚度：C =24主梁宽度：B = 3500主梁高度：H = 8500主梁长度：L = 120000翼板厚度变化幅值：M = 2主梁长度变化次数：N =203.4.3. 编制翼板厚度离散化的语句因为工艺制造的原因，主梁翼板变化是离散的，因此生成的关键点这一步骤必须实现参数化。

ANSYS 的参数化设计语言（APDL ）中有分支和循环的功能，利用这一功能，将关键点的标号与其坐标关联起来，实现参数化。

这一过程如下：I =20*DO,l,1,4* N + l,1* IF,MOD ( 1,2 ),NE,0,THEN //分支语言设定关键点的Z坐标。

Z =0ELSEIF,MOD ( l,4 ),EQ ,0Z =MELSE,Z ＝-MEND IFK,I ( I-l ) *L ( 4*10 ),O,ZEND DOFLST,3,4*N + 1,3DO,I,l,4*N + 1,lFITEM,3,IEND DOBSPLIN, PSlX在语句K,I,( I-1 ) * L / ( 4*N ),O,Z 中，K 表示关键点，I 表示关键点的标号，（I-1 ) * L / ( 4*N ）表示关键点的X 坐标，Y 坐标为零，Z 坐标为Z 。

用上面的这一程序就能自动画出一系列的关键点，如果需要改变翼板的形状的时候，只需要改变参数N 和M 就行了。

这一程序虽然小，却是非常关键的一步，它直接关系到优化设计能否进行。

因为模型的所有尺寸都己经在建模开始前设计了ANSYS 的参数，因此在建模中涉及模型的尺寸必须用这些参数而不能数字，在设定的梁单元常数时候就必须用参数表示，建模的其它方面与前面分析主梁时完全一致。

基于有限元分析的单梁桥式起重机优化设计

基于有限元分析的单梁桥式起重机优化设计摘要：利用ANSYS9.0分析单梁桥式起重机钢结构的力学特性，并结合分析结果咯实际经验提出了相应的结构优化方案，其正确性和合理性得到验证，并为同类产品优化设计提供有益参考。

关键字：桥式起重机；钢结构；优化设计；FEM目前广泛应用于机械制作、冶金、钢铁、码头的桥式起重机占具我国起重机的40%左右。

原有起重机设计方法多为传统的设计方法，设计效率低下，设计起重机安全系数大、消耗原料多、结构不尽合理。

亟待对其钢结构进行优化设计。

通常的优化设计是利用数学规划的方法，将机械工程的设计问题转化为由目标函授与约束条件描述额度最优化问题。

该方法对于解决较典型的优化问题可以得到较好的优化结果，但对于工程实际中经常出现的多目标、多约束条件优化问题则存在着数学模型难以建立及计算复杂，难于推广应用等问题。

鉴于此，本文利用有限元分析软件对可能的结构设计方案快速进行虚拟试验，并通过分析FEM虚拟试验的结果，作相应的结构优化。

以LX型单梁桥式起重机主梁钢结构为例，利用ANSYS模拟其在最恶劣工况下的应力分布和变形情况，提出并检验了优化方案。

1.LX型5t电动悬挂单梁桥式起重机钢结构特点LX型5t电动悬挂单梁桥式起重机由主梁和两条端梁、电动葫芦、大车运行机构、电气设备等主要部件组成。

车轮组倒挂在车间的H 型轨下运行。

主梁中部由工字梁I32a和箱型梁焊接而成；两端悬臂部分则由工字钢I32a与槽钢[28a焊接而成；端梁由两根槽钢[18与钢板焊接而成，主梁通过箱型梁两侧的吊耳实现与端梁的连接，如图1 所示。

2.有限元建模和分析方案2.1单元的选择与网格划分LX型5t电动悬挂单梁桥式起重机钢结构中的工字钢、槽钢和箱型梁的主尺寸均为其厚度的10倍以上，故选定壳单元（shall 63）对该桥式起重机进行有限元分析[1]。

此外，选用壳单元便于模型的优化修改。

2.2确定最恶劣工况相关理论表明：小车位于跨中并制动，大车行径轨道接头并制动；小车位于悬臂梁极限位置并制动，大车行径轨道接头并发生偏斜为最恶劣的2中工况[2]。

基于ANSYS吊车支撑梁的分析设计及优化研究

基于ANSYS吊车支撑梁的分析设计及优化研究ANSYS是基于有限元理论的大型通用有限元分析软件。

它广泛应用于工程设计、结构仿真、材料分析、热力学分析等领域。

在工程设计中，吊车支撑梁作为一个承受重载的重要结构零件，需要经过分析设计及优化研究，确保其高效、安全、可靠。

通过ANSYS分析，在进行吊车支撑梁设计时，需要首先建立模型。

模拟吊车支撑梁几何尺寸、材料性质以及负荷情况等，生成三维有限元模型。

同时，需要确定边界条件，包括支撑条件、连接方式、边缘约束等。

然后通过加工工艺处理模型进行悬挂，获得吊车支撑梁的负荷合理分布。

在分析设计和优化研究方面，ANSYS提供了多种解决方案。

其中，结构力学分析是最常用的分析方法。

它能够模拟材料弹性、塑性、损伤和破坏等现象，并计算出各种应力、位移、变形等物理量。

通过仿真分析，可以评估吊车支撑梁的强度、刚度、稳定性等性能指标，为后续优化研究提供基础。

优化研究的目标是通过改变设计参数，提高吊车支撑梁的性能，降低成本，减少材料浪费等。

ANSYS提供了一系列的优化工具，包括灵敏度分析、优化算法、参数化设计等。

在吊车支撑梁的设计优化中，可以利用其中的优化算法，通过最大化性能、最小化成本等目标函数，自动寻找最优解。

同时，可以通过参数化设计，设置设计变量进行批量优化研究，以寻找全局最优解。

在吊车支撑梁的分析设计及优化研究中，ANSYS是重要的工具。

它不仅提供了准确的仿真分析，而且提供了强大的优化研究功能，为用户节约了时间和成本，帮助设计者更好的实现优化设计。

数据分析是管理和决策过程中的重要工具。

在日常生活和商业领域中，收集和分析数据可以帮助我们获得有关趋势、模式和行为的深入理解。

以下是一些相关数据及其分析。

1. 消费者调查数据消费者调查数据是管理营销战略的关键工具。

其中最重要的指标是消费者满意度。

通过分析这些数据，可以了解顾客对产品或服务的评价，可以帮助商家制定改善产品或服务的策略。

另外，还可以了解产品或服务所占市场份额，这可以为商家的营销战略提供依据。

桥式起重机主梁的有限元分析及优化设计武建华

桥式起重机主梁的有限元分析及优化设计武建华发布时间：2021-10-27T06:54:26.359Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年15期作者：武建华[导读] 本文针对16 t×22.5 m的双梁桥式起重机当前的工况和具体的载荷进行分析，合理的确认了对于金属结构重量产生影响的相关因子——设计变量，同时针对这一重机主梁展开了针对MeshFree软件平台进行的一种有限元分析以及优化，最后使其重机力学性能可以获得要求。

河南东起机械有限公司河南省新乡 453400摘要：本文针对16 t×22.5 m的双梁桥式起重机当前的工况和具体的载荷进行分析，合理的确认了对于金属结构重量产生影响的相关因子——设计变量，同时针对这一重机主梁展开了针对MeshFree软件平台进行的一种有限元分析以及优化，最后使其重机力学性能可以获得要求。

关键词：桥式起重机；结构分析；有限元优化引言桥式起重机器本身是工程进行施工中能够提升作业效率和降低工人劳动强度的一种大型的起重设备。

当前应用的一些起重机其自身的金属结构全部都是选择型钢以及板材去完成焊接形成。

按照相关统计，通常桥式起重机器本身重量里的金属结构大概占到了改为汉字数字之下，针对一些跨度比较大的起重机器能够占到百分之85 之上，所以，有效降低本身的重量是减少起重机在制造上消耗成本的一种切实科学的方式。

当前，起重机金属结构在设计上的计算，通常都是使用理论以及类比计算去展开。

其中有非常多的经验估算以及简化算法，这样的一种情况就使得起重机自身的金属结构其自身的力学性能出现富余同时材料上的利用率相对较低等情况出现。

本文先首先基于16 t×22.5 m桥式起重机具原型去展开适当的力学分析，并适当的对其完成优化，最后有效地降低了这一起重机本身的自重。

1.双梁桥式起重机整体布局和核心技术参数当前桥架整体的金属结构件主要包含了：主梁和端梁，以及小车和走台栏杆等。

基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计.doc

基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计本文以16t双梁桥式起重机为例，通过有限元软件ANSYS 对其主梁进行目标驱动优化（Goal Driven Optimization），结果相较于优化前质量减轻了24.9%，效果非常显著，并且针对优化前后进行了静力分析，优化结果可靠可行。

本文通过主梁的参数化设计和优化设计，实现了质量减轻的目的，对桥式起重机的设计具有重大意义。

桥式起重机已经成为了现代化生产中必不可少的一种机械设备，除了运用方便、效果显著等原因外，桥式起重机在安全方面相较于其他设备同样有着明显的优势，例如，在实际生产中，桥式起重机能显著提高生产安全，减小事故发生率。

长久以来，我国对于重型机械的要求是够大够结实，因此，在传统的设计方法和加工工艺的限制下，我们设计出来的桥式起重机往往都具有过高的安全系数，这样设计虽然安全，但是，正因为过于安全了，我们的设计造成许多材料的浪费和废弃。

通过大量设计和实例表明，桥式起重机60%以上的重量是和主梁结构相关的，因此，主梁的结构设计是否合理，直接关系到钢材耗费量的多少。

采用ANSYS对起重机主梁进行结构的优化设计，不仅能实现主梁的形状优化，从而改进产品外形，同时能提高整机性能，减少制造成本和材料消耗。

主梁结构分析本文在进行优化设计前，先对桥式起重机主梁进行静力分析，分析的目的是求出主梁的最大应力和最大位移，方便后续的优化以及对比。

本文的研究对象是16t双梁桥式起重机，主梁由上、下盖板、两块腹板以及隔板组成，同时，为了分析更为准确，本文对端梁也进行了建模。

1.1 参数化建模优化设计就是讲设定的参数不断优化，最终在众多方案中寻找最佳方案的过程，因此，在建模时，需要实施参数化建模。

本文采取PROE建模，并且设定了8个优化参数。

1.2 有限元的前处理本文选取solid45单元，材料全部采用Q235，材料密度，弹性模量，泊松比。

网格划分以四边形单元为主，同时在个别部位采用三角形单元。

基于Ansys Workbench的桥式起重机主梁优化设计

ｓｅｃｔｉｏｎａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｒｅｔａｋｅｎａｓｔｈｅｉｎｐｕｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄｍａｘｉｍｕｍｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｒｅｓｓ，ｍ￣ｉｍｕｍｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ａｎｄｇｉｒｄ — ｅｒｓｔｕｃｒｔｕｒｅｍａｓｓｕｎｄｅｒｄａｎｇｅｒｏｕｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔａｋｅｎｏｕｔｐｕｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｌａｄｅｓｉｇｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｉｆｎｅｄｏｐｔｉｍａｌ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｃｒｉｔｅｉｒｏｎｏｆｍｉｎｉｍｕｍｍａｓｓｏｆｔｈｅｇｉｒｄｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｏｆｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｓｔｕｃｒｔｕｒａｌｓｔｒｅｎｔｈｇａｎｄｉｒｇｉｄｉｔｙ
学分析，得到危险工况下的等效应力云图和位移变形云图，校核其强度和刚度均满足设计要求。运用ＷｏｒｋｂｅｎｃｈＤｅｓｉｇｎＥｘｐｌｏｒａ—ｔｉｏｎ优化模块对参数化后的主梁截面尺寸进行优化，选取主梁截面的尺寸作为输入参数，以危险
基于ＡｎｓｙｓＷｏｒｋｂｅｎｃｈ的桥式起重机主梁优化设计

基于ANSYS的起重机结构设计优化

基于ANSYS的起重机结构设计优化作者：李聪张亚鹏连冬晓来源：《时代汽车》2021年第12期摘要：在随车起重机的前期設计论证阶段，需进行详细的结构设计及强度校核计算，结构设计包括整机外形的布置、技战术指标的实现及三维模型的建立等方面，在初步确定三维模型结构后，可对整体结构进行有限元分析计算，加入强度及刚度有限元计算后，可有效模拟实际工作状况中部件的受力状况，从而对危险受力点及截面进行预判，根据分析结果对结构进行改变并重新分析直至受力状况优化，从而能对结构优化及实际生产起到有效的指导作用。

正确的有限元分析常常会有效的提高产品质量，以致减小实际生产的成本，对于从设计到生产都能起到极大的促进作用。

关键词：随车起重机三维模型有限元分析结构优化Study on the Performance of Lithium-ion Battery in Electric Vehicle during Cycling TestLi Cong Zhang Yapeng Lian dongXiaoAbstract：In the preliminary design demonstration stage of the truck-mounted crane， detailed structural design and strength check calculations are required. The structural design includes thelayout of the overall machine shape， the realization of technical and tactical indicators， and the establishment of three-dimensional models. The three-dimensional model structure is initially determined After that， finite element analysis and calculation of the overall structure can be carried out. After adding the finite element calculation of strength and stiffness， it can effectively simulate the force status of the components in actual working conditions， so as to predict the dangerous force points and cross-sections. According to the analysis results The structure is changed and re-analyzed until the stress condition is optimized， which can effectively guide the structure optimization and actual production. Correct finite element analysis can often effectively improve product quality， so as to reduce the actual production cost， which can greatly promote the process from design to production.Key words：Truck mounted crane， 3D model， Finite element analysis，Structure optimization1 引言随车起重机是指安装在汽车底盘上，在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的起重机械，又称随车吊，属于物料搬运机械，是众多起重运输机械中的一个分支。

基于ANSYS的起重机新型弧弦主梁力学分析论文

基于ANSYS的起重机新型弧弦主梁力学分析论文基于ANSYS的起重机新型弧弦主梁力学分析论文0 引言门式起重机是一种搬运大型物料的起重设备，广泛用于国民经济的各个部门，在现代化生产中占有重要地位。

随着门式起重机的使用范围越来越广，对其安全性能和力学性能也越来越重视。

目前市场上的门式起重机中主梁大多采用平直主梁结构，很少采用其他新型主梁结构形式。

下承式拱桥随处可见，因为这种梁-拱组合体系同时具备受弯和承压的特点而广泛应用。

其结构的主要优点是利用梁的受拉，来抵消拱在竖向载荷下产生的水平推力。

本文依据下承式拱桥的受力特点，参照该桥梁的结构形式，提出了一种新型弧弦主梁结构，并利用ANSYS 对改进后的主梁进行力学分析。

1 新型弧弦主梁的结构模型新型弧弦主梁(以下简称新型主梁)的结构设计，就是在原来传统主梁的基础上，加设一弧形梁，中间通过焊接连杆与平直梁连接。

理论上，这种新型主梁可以利用平直梁的受拉来抵消弧在小车竖向载荷作用下产生的水平力，与传统主梁相比，减小了在竖向载荷的作用下产生的最大应力和应变。

2 有限元建模 2.1 主要参数该门式起重机的跨度为22.5m，额定起升量Pg=30t，小车的轮距3.6m，两相邻大隔板的间距1.5m，隔板厚度0.006m。

腹板的高度H=1.3m，两腹板的间距B=0.5m，腹板的厚度t3=0.006m，上下盖板的厚度t1=t2=0.016m。

2.2 模型建立与网格划分在ANSYS前处理模块中分别设置分析类型、单元种类、实常数以及材料参数。

在本文中主要采用SHELL63单元和BEAM188单元。

SHELL63具有弯曲和薄膜能力，且该平直梁板材的长度不小于其厚度的10倍，应选用SHELL63单元。

弧形梁和起连接用作的连杆采用BEAM188单元，该单元适用于应力强化部分，符合弧形梁和接连杆的实际受载情况。

建模过程中采用自下而上的方法，通过依次创建关键点、线、面等单元达到最终的建模效果。

桥式起重机桥架箱形主梁的优化设计

桥式起重机桥架箱形主梁的优化设计田德雨;舒大文;宋婷婷;张朝喜【摘要】桥式起重机桥架箱形主梁的传统设计一般采用偏于保守的简化计算方法，并且选用比较大的安全系数，所设计出的箱形主梁往往在一定程度上存在结构笨重、部分材料浪费和造价过高等问题，导致整机的性价比降低。

本文应用 ANSYS 软件的优化设计模块，对起重机桥架的箱形主梁结构进行了优化设计分析。

应用ANSYS 软件的 APDL 语言，建立箱形主梁的参数化有限元模型，选取其截面尺寸作为设计变量，对其截面参数进行寻优，在满足其强度和刚度要求的前提下，使其质量减小，性价比提高。

%The traditional design of main girder of bridge cranes generally uses conservative and simplified method to de-sign and uses a large safety factor.The main girder design exists a certain extent problems such like bulky structure,mate-rial waste and high costs,which leads to the reduces of the whole cost-effective.This paper used ANSYS software optimized design modules to conduct a optimal design for the main girder of crane bridge structure.By using the internal command and ANSYS APDL language,established the parameterized finite element model of the main beam.The sectional dimensions of the main beam were selected as the design variables to optimize the main beam cross-section parameters.Under the premise of meeting the strength and stiffness of the main girder,minimized total weight and improved cost performance.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】3页(P60-62)【关键词】桥式起重机;优化设计;参数化;ANSYS【作者】田德雨;舒大文;宋婷婷;张朝喜【作者单位】昆明理工大学机电工程学院，云南昆明 650500;昆明理工大学机电工程学院，云南昆明 650500;三一重工股份有限公司，湖南长沙 410100;昆明理工大学机电工程学院，云南昆明 650500【正文语种】中文【中图分类】TH21随着市场经济的发展，桥式起重机的性价比较以往更显重要。

基于ANSYS平台桥式双梁起重机主梁模态分析

点连接，通过节点的运动状态关系可以建立模型的整体刚度方程并进行求解Ｉ２］．为了建立质量矩
阵，还需要提前设定好弹性模量和材料密度等参
数．
１．２加载与求解
学分析等过程中，首先也要进行模态分析，所以模
用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ进行模态分析首先
需要建立有限元模型．可以在ＤＭ模块中建立也
收稿日期：２０１７ — ０６ — １５
电动双梁起重机为研究对象．该起重机的主要结
作者简介：喻永巽（１９８４一），男，福建莆田人，讲师，硕士，主要研究方向为机械工程．Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｌ６６９９＠１２６．ｃｏｍ．
第３１卷第６期
２Ｏ１７年ｌ１月
兰州文理学院学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）
态分析也是多种动力学分析的前提和基础．本文
通过商用有限元软件ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ，对桥式双梁起重机的箱型主梁模型进行了模态分析，
主要包括对连接主梁的两条端梁的四个端面施加

桥式起重机主梁结构分析和优化设计

桥式起重机主梁结构分析和优化设计【摘要】随着工业的迅速发展，越来越多的工作需要机器代替人工来完成，比如货物的搬运就必须借助起重机，人力是很难完成的。

起重机械不仅是现代化生产中的工具，也是不可缺少的生产设备，对提高生产效率、减轻工人工作量、节约生产成本、提高生产安全系数等，有着至关重要的作用。

目前应用最广泛的起重机就是桥式起重机，但这种起重机结构尺寸比国外同样吨位的起重机大很多，造成了材料和资源的浪费。

本论文在桥式起重机起重量和跨度一定的情况下，对主梁结构进行分析有优化设计。

【关键词】桥式起重机；主梁；结构分析；优化设计1.主梁结构分析和优化概述由于计算机的发展和广泛应用以及优化理论知识的发展，起重机的设计从传统设计发展到可以建立一种设计过程中自动选择最有方案的迅速而有效的方法，这种方法也是目前在机械设计中应用最广泛的一种设计方法，即优化设计法。

主梁结构优化设计即是在满足行业规范及特定要求的前提下使结构的重量、造价、刚度、灵敏度、稳定性和可靠性达到最佳的方法。

起重机是提高生产效率、节约生产成本、减轻工人劳动负担、实现安全生产的起重运输设备，在一定的范围内水平移动和垂直起升的设备，具有作业循环性和动作间歇性的特点，所以在主梁的结构分析和设计中一定要兼顾到安全性能和稳定性能。

2.桥式起重机主梁结构的分析2.1主梁结构设计的要求目前桥式起重机的种类比较多，根据主梁的数目可大致分为单梁桥架和双梁桥架，根据结构可大致分为型钢梁式桥架、箱型结构桥架、精架式桥架。

钢梁式结构的主梁一般采用工字钢，结构简单，起重量小，一般应用于小车；箱型结构应用比较广泛、工艺简单，但其主梁易下饶。

综上桥式起重机的特点，在对主梁的结构进行设计时，必须满足以下几个基本要求：（1）主梁的刚度和强度要满足要求。

（2）尽可能降低主梁的重量，这样不但可以减轻起重机的自重，也减轻了桥架和厂房建筑结构的负载，同时也能节约资源、减少生产成本、提高安全性能和运行的稳定性。

基于有限元技术的桥式起重机主梁分析及优化设计

基于有限元技术的桥式起重机主梁分析及优化设计摘要：社会经济的发展带来了网络技术的发展，特别是近些年来，网购事业拔地而起，大大地带动了物流行业的蓬勃发展。

物流物品的增长同时也提高了在运输过程中起重机的使用。

由于起重机的运用十分广泛，还能大大减轻工人的工作量，提高整体的工作情况，所以不断对起重机进行优化具有一定的研究意义。

本文利用有限元概念对桥式起重机主梁进行了分析，提出了具体的优化设计措施。

关键词：桥式起重机；主梁；有限元；优化设计随着制造业的不断发展，工业物品的体积和重量不断提高，因此起重机的应用也越来越广泛。

近些年来，由于吊运物品的特殊性，起重机事故频繁发生。

目前设计人员对起重机进行设计时，考虑到实际工作条件的需要，往往选取的安全系数都比较大，这就导致起重机的尺寸偏大和所需材料的浪费。

同时，由于起重机运行环境与工作级别的不匹配，设计出来的起重机无法现场对工作场景进行模拟就直接投入使用，有一定的安全隐患。

综合以上情况，只有不断的对起重机结构进行优化，才能够在保证安全性的前提下，优化起重机的结构，减少材料的浪费。

一、有限元法及优化设计1、有限元法在求解问题时，有的问题是比较复杂的，将这种复杂的问题分成很多个可以逐个解决的小问题的方法就是有限元法。

逐个对小问题进行攻破，在进行整合，就能获得最终的答案[1]。

由于分解问题的过程是把繁杂简化，得出的答案肯定是有一定的误差的，但是这种求法已经是比较快速且接近于正确答案的，从某种意义来说是有效的，而且也避免了在计算整个复杂问题中出现错误的情况。

传统的有限元法是通过手工演算，这种方式虽然有效但是用时较久，而且一旦一步出现错误就会导致整个问题无法解决。

现代社会的发展带来了计算机网络信息技术，将这种技术与有限元理论结合，极大的促进了有限元技术的发展。

2、结构的优化设计对结构进行优化设计，一般来说就是通过各种优化的策略对某结构进行优化。

优化设计的前提是建立模型，模型要满足整体的设计要求，然后，针对所需优化的参数进行模拟，直到找出最优参数，再运用这些参数建立最优的模型。

基于ANSYS的起重机若干结构部件的优化设计

基于ANSYS的起重机若干结构部件的优化设计摘要在起重机设计领域,有限元分析法在机构优化方面得到了广泛的运用。

本文主要针对某些具体的部件实例,运用ansys实体模型法进行了分析,最后指出了ansys在结构优化方面的高效性与实用性。

关键词 ansys;结构优化;实体模型法中图分类号th21 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)21-0135-02ansys有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。

利用ansys 有限元软件包,工程技术人员可以建立零部件、产品以及结构等的三维模型,通过设计参数进行模拟计算,检验设计对象是否符合要求。

这样一来,ansys能够帮助设计人员有目的开发产品,减少材料浪费、制造成本和设计时间,提高了设计效率和新产品的质量。

1 ansys的实体建模一旦定义了材料特性,在分析中下一步是建立能够恰当反映模型几何性质的有限元模型。

模型建立方法:1)直接生成法;2)实体建模法:几何模型+网格划分。

建模原则:建立有限元模型时,对于结构形势复杂,而对于要分析的问题来讲又不是很关键的局部位置,在建立几何模型时可以根据情况对其进行简化,以便降低建模难度。

建模方法选择:1)直接生成方法必须直接确定每个结点的位置,以及每个单元的大小、形状和连接关系,工作量大。

直接生成法法适用于小型简单模型。

缺点是改变网格和模型十分困难,易出错。

当模型复杂时,直接生成法叫人无法忍受。

2)实体模型法是先生成几何模型,在进行网格划分,相对来说容易些,适用于庞大而复杂的模型,特别是三维实体模型,它比直接生成法更加有效和通用,是一般建模的首选方法。

其优点是便于几何上的改进和单元类型的改变,容易实现有限元模型的生成;缺点是在某些条件下ansys可能不能生成有限元网格。

3)实体建模中的几何模型的生成方法。

对于不太复杂的模型,可以直接ansys的实体建模工具完成[main menu]preprocessor/modeling,如果模型过于复杂,可以考虑在专用的cad中建立结婚模型,然后通过ansys提供的接口导入模型,导入方法:[utility menu] file/importansys支持的接口通常包括以下类型:iges、catia、pro/e、ug、sa等。

基于ansys桥式起重机主梁的有限元分析

- 1 -基于ansys 桥式起重机主梁的有限元分析1．引言起重运输设备主要从事搬运、转载、储存作业(TUL)的机械，桥式起重机是属起重运输机械之一，主梁是各式桥式起重机中最主要的部件之一，它承受着垂直方向的载荷（小车自重或起吊重物、主梁本身的自重和机械、电气设备的质量）和水平方向的载荷（当起重机或小车起动和制动时产生的惯性力）。

所以它应该有足够的垂直和水平方向的强度、刚度和稳定性，并有良好的抗疲劳性能和足够的疲劳强度。

主梁的高度根据起重量和跨度决定。

株洲天桥起重机股份有限公司首次开发和制造200t 的桥式起重机，对其主要承载结构件需进行严格的强度计算和刚度校核，下面采用先进的有限元理论计算方法和通用性大型ansys 有限软件对其主梁进行计算分析。

2．主梁的有限元模型的建立2.1 实体模型的建立考虑到此主梁结构异常复杂，零部件多，计算量很大，因此在建模过程中进行了一定的简化处理，略去和简化了一些对计算结果影响不大的零件，如：螺栓孔、倒角等。

将各零件的有限元模型建立起来，再加上边界约束条件，建立实体的有限元模型。

本文采用三维软件solidworks 建模，采用parasolid 文件实体导入ansys ，做前处理、分析计算和后处理等一系列工作，主梁的三维实体模型如图1所示，图2为主梁三维实体部分剖面图。

图1主梁三维实体模型图图2主梁三维实体局部剖面图主梁的主要技术参数有，上下盖板为16mm ，主腹板为12mm ，副腹板为10mm ，中部梁高均为2200mm ，端部梁高1050mm ，主梁宽度为1800mm,总跨度为22m 。

2.2有限元模型的建立2.2.1 定义材料属性实体建模完成后，用ansys 有限元软件导入模型。

在计算时认为各焊接件本身无缺陷，焊接牢固，无虚焊、漏焊、松脱现象，焊接后残余应力较小，不足以影响分析结果。

静态分析的总体平衡方程[][]{}0=-P K δ定义为线性方程，因此分析类型选择线性，网格类型采用的是实体网格solid45，并采用自由网格进行离散化。

基于ANSYS与MATLAB的桥式起重机主梁优化设计

ｙｐｔｉｃａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｔｗａｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｍａｈｅｔｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｗａｓｓｅｔｕｐｂｙｕｓｉｎｇｍａｔｌａｂ
第３４卷第１期２０１４年１月
中南林业科技大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＬＩＸｉｎ－ｈｕａ，ＪＩＡＮＧＬｉａｎ — ｈａｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＣｅｎｒｔａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００４，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
、ｂｌ＿３４ＮＯ．１
Ｊａｎ．２ＡＴＬＡＢ的桥式起重机主梁优化设计
李新华，蒋连海
（中南林业科技大学机电工程学院，湖南长沙４１０００４）
摘要：桥式起重机广泛应用于林业生产过程中，而对于林用起重机的设计研究，目前国内都是采用传统的设计方法，结构很保守。安全系数较大，致使材料浪费。该文用ＰＲＯＥ建立某起重机主梁的三维模型，导入ＡＮＳＹＳ对其典型工况下进行分析，得出其可优化的结论，然后用ＭＡＴＬＡＢ建立数学模型进行优化，最后用ＰＲＯＥ按照优化的参数进行建模导入ＡＮＳＹＳ分析验证，用此方法优化后的主梁，大大的减少了主梁的材料，降

基于ANSYS吊车支撑梁的分析设计及优化研究

［］７李培宁，宏．ＡＭＩＢ一３５徐ＳＥＷ６０压力管道缺陷评定规范介绍
北京．机械工业出版社，０９２０
所得值之间，同时常规设计方法中主要是考虑了结构的刚度条件，而其强度则有富余，据此建立了基于有限元分析
的优化模型，通过优化使支撑梁结构既满足刚度和强度要求，又使结构的用材达到最省，因此本文所开展的工作对同类型产品的结构设计具有指导意义。
［］树元．５ｔ２殷２双梁吊车门式刚架钢结构厂房的优化设计研究［］Ｄ．天津：天津大学，Ｏ５２Ｏ［］３黄长征，谭建平．大型钢结构件有限元分析方法研究［］Ｊ．机械
设计与制造，０５６：９７２０，（）６－１
［］４何庆中，明，刘罗远新．加栽方法对钢结构件有限元分析结果的影响［］Ｊ．四川理工学院学报（然科学版）２Ｏ，９３：５５自，Ｏ６１（）５－８
（上接第５０页）
因此如图所示加强筋的宽度应为３０ＩＩ，０Ｉ时既能保证管ｎ１道的安全陛，又能合理布局加强筋实现管道的经济陛。
［］２王蓉城镇超高压天然气管道的选线［］煤气与热力，０５２Ｊ＿２，５Ｏ（）３－９：０３３
［］３詹淑慧．气供应［．燃Ｍ］北京：中国建筑工业出版社，０２４０［］洪艳．气输配工程［．４谭燃Ｍ］北京：冶金工业出版社，０２９Ｏ［］５蔡柏松，朱建华，杨晓宁等．黄土陷穴对陕京输气管道的危害及处理［］Ｊ．油气储运，／２２（）３－２０，１４：３３５６［］６韩树新，宇，郑翔金志江等．未焊透缺陷工业压力管道的安全性含

ANSYS在桥式起重机主梁设计中的应用

ｍｏｅｄｓｔｏｄｍｅｉｍｅｄ，ａｏｄｎｔｒｌｗｓｅｐｏｌｍｆｎｏｃｒｅｎｓｍｅｏｅｈａｒｖｌｇｃａｅｓｅｌｓｒｃｕｅｄ — ｎｇｈｖｉｉｇｍａｅｉａｔｒｂｅｏｔｃｕｒｄｉｏｖｒｅｄｔａｅｉｒｔｅｔｕｔｒｅａｅｎｎｓｇｄｏｈｒｐｏｌｍｓｃｕｅｙｉ．ｉａｔｅｒｂｅａｓｄｂｔｎｎＫｅｗｏｄ：ｏｅｈａｒｖｌｇｃａｅｏｙｒｓｖｒｅｄｔａｅｉｒｎ；ｂｘ—ｇｒｅ；ｆｉｌｍｅｔａａｙｉ；ｏｔｌｅｉｎｉｄｒｉｔｅｅｎｌｓｓｐｉｎｅｎｍａｄｓｇｎ
地
邮
址：江苏盐城市黄海中路２０号
编：２４０，对进行相关
收稿１期：２００２３０７— ８— ２
ＡＳＳ在桥式起重机主梁设计中的应用ＮＹ
湖南工业职业技术学院宁朝阳罗永新任成高王雪红
１引言
长期以来，非标桥式起重机结构设计大都是参考老一辈设计人员所提供的标准图纸，适当修改一些参数的尺寸，而老一辈设计人员由于大多
大的安全系数，致使材料浪费，并相应增加基建费用。近年来随着电子计算机技术的广泛应用使机械设计进入创新、高质量、高效率的新阶段。
流程去自动完成。
考

基于ANSYS的盘条专用吊具的优化设计

基于ANSYS的盘条专用吊具的优化设计杨伟明【摘要】利用ANSYS软件对盘条专用吊具进行应力分析,计算了盘条吊具的最大应力,确定了应力集中或应力过大部位,通过对吊具几何模型尺寸进行优化设计,达到了装卸工属具设计的安全系数的要求,提高了装卸作业的安全性.【期刊名称】《港口装卸》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P29-31)【关键词】吊具;ANSYS;优化设计【作者】杨伟明【作者单位】天津港第一港埠有限公司【正文语种】中文1 引言装卸工属具是目前港口装卸行业最主要的组成元素之一，具有结构简单、便于操作、船型与货物的适用性广、维修方便等特点，广泛应用于件杂货装卸作业的各个环节。

近年来，随着港口的迅速发展，装卸效率大幅提高，装卸工属具长期处于使用频率高、受负载时间长的疲劳状态。

工属具的设计方法多采用简化模型、粗放式手算设计为主，使得因工属具原因而导致的安全事故频发，因此亟需科学严谨的装卸工属具计算方法，使装卸工属具向更注重可靠性和安全性的方向发展。

目前，国内港口机械方面的优化设计主要集中在对各种起重机的金属结构方面的研究。

程丽珠[1]采用有限元分析软件ANSYS对桥式起重机进行结构分析，运用优化程序对主梁进行优化设计，并使用MATLAB软件进行优化设计计算，以达到在满足强度、刚度的前提下用料最省的目的，通过分析主梁几何参数在优化设计计算时的变化规律，得出了可靠的优化设计结果；吴锐[2]以臂桥架集装箱岸边起重机为研究对象，对变幅系统提出了3种金属结构设计方案，采用ANSYS对每一种方案进行分析，从强度、刚度和重量等方面比较这3种方案结构的性能，最终确定性能较优的结构形式及力学参数。

卢卫[3]在装卸工属具的设计方面提出了虚拟设计概念，以钢管钩的设计为例，探索装卸工属具的虚拟设计步骤，在确定尺寸和基本参数后，通过CAXA软件建立钢管钩模型，并采用COSMOS软件对钢管钩进行应力分析，最终得到钢管钩的应力图。

应用ANSYS7.0软件及有限元法优化架桥机主梁

应用ANSYS7.0软件及有限元法优化架桥机主梁
梁建明;张长荣
【期刊名称】《起重运输机械》
【年(卷),期】2005(000)012
【摘要】架桥机是铁路架设预应力混凝土梁的设备，主梁是承载的主要结构。

因此，在运用传统方法设计主梁时，各尺寸选取比较保守，即导致主梁质量过大。

随着社会和科学技术的发展，此问题变得尤为突出。

【总页数】2页(P35-36)
【作者】梁建明;张长荣
【作者单位】张家口市河北建筑工程学院,075024;张家口市河北建筑工程学
院,075024
【正文语种】中文
【中图分类】TH12
【相关文献】
1.DF40/120架桥机主梁的有限元分析及其优化 [J], 陈艳艳;叶新娜;高伟
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3.多工况移动载荷作用下DF50/160架桥机主梁钢结构的优化设计 [J], 唐振科;袁昕;马骏彪
4.基于遗传传算法和神经网络的架桥机主梁优化设计 [J], 胡晓乐;吴晓;罗薇;周小科;高海龙
5.基于有限元法桥式起重机主梁应力分析及优化设计 [J], 宋佳雄;郑新梅;刘燕;张少峰;郭宁潮;梁学飞
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