基于FEA的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)智能設(shè)計(jì)模板研究.pdf

1、中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度隨著加入WTO進(jìn)一步加快.工程機(jī)械作為支柱產(chǎn)業(yè)之一在交通運(yùn)輸、水利水電等各行各業(yè)、大小工程中日益發(fā)揮著不可替代的作用.其中起重機(jī)械不僅是生產(chǎn)過(guò)程中的輔助機(jī)械,更為重要的是已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的機(jī)械設(shè)備.結(jié)構(gòu)為機(jī)械設(shè)備的主體和關(guān)鍵,起著支撐的骨架作用.桁架結(jié)構(gòu)較之箱梁結(jié)構(gòu)由于它的自重輕、用料省、同等重量下剛度大、減振性能好等諸多特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種起重設(shè)備中.同時(shí),這種結(jié)構(gòu)存在大量的相同和相似的形式.這就為實(shí)現(xiàn)這

2、些結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)實(shí)意義.隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,如何以最短的時(shí)間、最高的質(zhì)量、最低的成本將產(chǎn)品投放市場(chǎng)成為了競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn).任何科技成果要轉(zhuǎn)化為有競(jìng)爭(zhēng)的商品,設(shè)計(jì)起著極其關(guān)鍵的作用,由于控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用.設(shè)計(jì)手段發(fā)生了根本性的變化.如何將這些集中在研究院所和高等院校的新理論、新方法、新技術(shù)直接應(yīng)用于中國(guó)的企業(yè),以便使之快速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力成為一個(gè)迫切的問(wèn)題.因此模塊化設(shè)計(jì)工作不應(yīng)僅僅是對(duì)前人工作的簡(jiǎn)單歸總

3、,更重要的是使中國(guó)大部分企業(yè)以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主的狀況盡快向以有限元分析、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)等方向轉(zhuǎn)變.該文通過(guò)設(shè)計(jì)基于有限元分析(FEA-Finite Element Analysis)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模板系統(tǒng)在模塊化設(shè)計(jì)方面作了初步的嘗試.文章首先闡述該模板系統(tǒng)所用的理論基礎(chǔ):有限元理論及其二次開(kāi)發(fā)原理方法、優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及該系統(tǒng)所涉及到的優(yōu)化方法及種類(lèi)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理及該系統(tǒng)采用的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,然后是這些

4、理論的具體綜合應(yīng)用即模板的實(shí)現(xiàn).它以中遠(yuǎn)鐵路起重機(jī)門(mén)架結(jié)構(gòu)和龍灘電站龍門(mén)吊結(jié)構(gòu)為例詳盡說(shuō)明了如何把這些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和人工智能思想應(yīng)用到具體的工程設(shè)計(jì)中.在程序設(shè)計(jì)方面,運(yùn)用Windows編程技術(shù),初步建立起了Windows風(fēng)格的應(yīng)用程序框架,編制了友好的界面,使得不具有復(fù)雜力學(xué)和有限元理論背景的一般工程技術(shù)人員也能輕松完成設(shè)計(jì)任務(wù),達(dá)到了模塊化設(shè)計(jì)的目的.同時(shí)也初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)于幾種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向現(xiàn)代設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變.該文重點(diǎn)在于通過(guò)實(shí)際