基于ANSYS的塔机起重臂结构轻量化设计

摘要

为保证塔机起重臂结构在安全工作条件下质量最轻,文章借助APDL语言在ANSYS中建立QTZ5010型塔机起重臂结构有限元模型,并进行静态仿真分析,得出起重臂结构应力应变情况及其富余量;以起重臂结构轻量化设计为目标,结构横截面尺寸为优化变量,极限工况载荷下结构应力应变为约束,建立了起重臂结构优化设计数学模型,并对其结构质量最小化进行迭代计算。迭代结果显示,起重臂结构质量减少了309kg,减轻了11.6%,实现了起重臂结构的轻量化设计,并且优化后的臂架结构强度比优化前有明显提升。分析结果表明建立的起重臂结构优化数学模型具有可行性,为现役塔机结构轻量化设计提供了参考。