[發明專利]一種吊車吊臂的設計方法

有效

• 申請號: 201610741166.8
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106326573B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 付世欣;覃剛;王強;劉俊
• 申請（專利權）人: 武漢船用機械有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 11138 北京三高永信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 徐立

1.一種吊車吊臂的設計方法，其特征在于，所述吊臂包括第一支撐臂、第二支撐臂、連接所述第一支撐臂和所述第二支撐臂的連接橫梁以及連接在所述第一支撐臂和所述第二支撐臂一端的支撐框，所述第一支撐臂包括槽鋼、橫筋、豎筋和封板，所述槽鋼和所述封板相互連接成管形結構，所述管形結構在垂直于所述槽鋼的長度方向的斷面形狀為矩形，所述豎筋沿垂直于所述槽鋼的長度方向設置在所述槽鋼和所述封板之間，多條所述橫筋沿所述槽鋼的長度方向分別垂直設置在所述槽鋼和所述封板相對的面上，所述方法包括：

構建吊臂的初始化幾何模型；

抽取所述初始化幾何模型中各鋼板的中面；

延伸待處理的中面，使相互連接的所述鋼板的中面相互連接，以得到所述吊臂的幾何中面模型，其中中面是指將板材的厚度降為0時，形成的二維面，所述待處理的中面指對應的所述鋼板相互連接而中面卻未連接的中面；

接收材料屬性和初始材料厚度；

采用有限元法對所述幾何中面模型進行離散；

接收離散后的所述幾何中面模型的邊界條件，以得到有限元模型；

接收優化設計變量、優化約束條件和優化目標，以得到尺寸優化模型；

求解所述尺寸優化模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述構建吊臂的初始化幾何模型，包括：

接收所述吊臂的結構外形和尺寸參數；

根據所述結構外形和所述尺寸參數生成所述吊臂的初始化幾何模型。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料屬性包括密度、彈性模量和泊松比。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述邊界條件包括所述吊臂承受的最大載荷和自由度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述優化設計變量、所述優化約束條件和所述優化目標根據性能要求設定，所述性能要求包括結構剛度、結構強度、諧振頻率、穩定性和總重量。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述優化設計變量為所述材料的厚度，所述優化約束條件為所述吊臂的結構強度和穩定性作，所述優化目標為所述吊臂的總重量。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

接收所述尺寸優化模型的邊界條件，所述尺寸優化模型的邊界條件與所述離散后的所述幾何中面模型的邊界條件相同；

校核所述尺寸優化模型。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述校核所述尺寸優化模型，包括校核所述尺寸優化模型的結構強度。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述校核所述尺寸優化模型之后，所述方法還包括：

根據校核結果調整所述尺寸優化模型的局部結構。