基于APDL的门式起重机有限元分析及优化系统研究的任务书.docx

基于APDL的门式起重机有限元分析及优化系统研究的任务书
任务书
一、课题背景
门式起重机是现代化生产制造中常用的重型机械，广泛应用于港口、仓库、电力、轻工、钢铁、化工、矿山等行业。在使用过程中，门式起重机的结构和性能会受到多种因素的影响，如机械结构设计、材料选用、工艺制造等因素。因此，进行门式起重机的有限元分析与优化，对于提高机械结构设计的水平和提高设备的使用效率具有重要意义。
二、任务目标
本课题旨在基于APDL软件平台，设计开发门式起重机的有限元分析和优化系统，实现门式起重机的有限元分析与优化。具体任务目标如下：
1.得到门式起重机的三维实体模型，并进行参数化建模。
2.根据门式起重机的工作原理和结构特点，建立其有限元分析模型。
3.针对门式起重机应用中常见的工况和载荷，进行有限元分析，得出结构的应力、变形等参数。
4.通过对有限元分析结果的数据处理和分析，找出结构中的薄弱环节，并对其进行优化。
5.基于参数化建模，进行设计优化，如加强加筋板、选用更适合的材料等。
6.最终，通过有限元分析和优化设计，使门式起重机在结构强度和稳定性方面达到最优状态。
三、任务步骤
本课题的工作步骤如下：
1.熟悉门式起重机的工作原理和结构特点。
2.学习APDL软件的使用，掌握门式起重机建模和分析的方法。
3.依据门式起重机的实际尺寸及载荷情况，建立其三维实体模型。
4.根据门式起重机的构造特征，应用APDL软件，进行有限元分析，得出结构的应力、变形等参数。
5.统计分析和处理有限元分析结果中的数据，找出结构中的薄弱环节，并对其进行优化。
6.根据参数化建模进行设计优化，采用更符合实际应用的结构构件和材料。
7.对优化后的结构进行有限元分析，验证结构强度和稳定性。
8.撰写课题研究报告，总结设计和分析的方法、结果和经验。
四、预期成果
1.建立门式起重机的三维实体模型，并完成参数化建模。
2.根据门式起重机工作特点和结构特征，建立其有限元分析模型。
3.进行门式起重机的有限元分析，并得出各项结构参数。
4.对有限元分析结果进行数据统计和分析，找出结构的薄弱环节。
5.通过参数化建模，进行设计优化，提高结构强度和稳定性。
6.撰写课题研究报告，总结研究的方法和成果。
五、参考文献
1.马晓宇.门式起重机有限元分析与仿真[M].工业出版社,2009.
2.张庆云,高志恒.基于Pro/E的门式起重机三维仿真[J].机械工程杂志,2003(15):150-153.
3.赵莹莹.基于ADPL的门式起重机结构强度分析与优化[D].天津大学,2016.
4.孟建成,王旭东.基于ADPL的门式桥起重机有限元分析[J].重型机械,2015(10):91-92.
6.APDL命令手册。