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基于Ansys技术的船用起重机吊臂的参数化设计
基于Ansys技术的船用起重机吊臂的参数化设计
摘要:
本论文基于Ansys技术，研究了船用起重机吊臂的参数化设计。通过建立起重机吊臂的有限元模型，使用Ansys软件对吊臂的结构进行分析和优化。通过参数化设计方法，对吊臂的关键参数进行调整，得到了更加合理的吊臂结构，并通过Ansys软件进行了验证。实验结果表明，参数化设计优化后的吊臂结构在承载能力、稳定性和安全性方面都有一定程度的提升。
1.引言
船用起重机吊臂是船舶装卸货物的重要设备之一，其结构的合理设计对于船舶的安全和效率至关重要。传统的吊臂设计大多是基于经验和试错法，缺乏系统性和科学性。因此，采用参数化设计方法，结合Ansys技术对船用起重机吊臂进行优化设计，具有重要的实际意义。
2.参数化设计方法
参数化设计是一种基于设计变量的计算机辅助设计方法，通过对关键参数进行调整，使得设计方案更加优化。在船用起重机吊臂的设计中，可以将吊臂的长度、截面形状、材料等关键参数作为设计变量，建立参数化模型。然后，通过求解优化问题，找到最优的参数值，从而得到最优的吊臂结构。
3.吊臂的有限元建模
基于Ansys软件，首先对船用起重机吊臂进行有限元建模。将吊臂分解为小单元，利用Ansys的建模工具进行网格划分，并设置材料参数和加载条件。然后，通过求解有限元方程，得到吊臂在不同工况下的应力分布和变形情况。
4.参数化设计优化
将吊臂的关键参数作为设计变量，利用Ansys技术进行参数化设计优化。根据实际要求和约束条件，选择适当的优化算法，如遗传算法、粒子群算法等。然后，通过对关键参数进行调整，求解优化问题，得到最优的吊臂结构。
5.结果分析
对参数化设计优化后的吊臂结构进行力学性能分析。通过Ansys软件模拟吊臂在工作状态下的应力、变形和振动情况。实验结果表明，参数化设计优化后的吊臂结构在承载能力、稳定性和安全性方面都有一定程度的提升。
6.结论
本论文基于Ansys技术，研究了船用起重机吊臂的参数化设计。通过参数化设计优化，得到了更加合理的吊臂结构，并通过Ansys软件进行了验证。实验结果表明，参数化设计优化后的吊臂结构在承载能力、稳定性和安全性方面都有一定程度的提升，具有重要的实际意义。
参考文献:
[1]刘涛,黄小丽,徐云霞.船用起重机吊臂参数化设计[J].机械工程与自动化,2017,(7):317-320.
[2]王伟民,郑成松,赵立军,等.船用起重机吊臂参数化设计[J].装载机,2015,(03):111-113.