变截面臂架腰绳系统优化

高顺德，周 杨，孙吉产，王 欣

（1.大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116024；2.中石化集团 第十建设公司，山东 淄博 255000）

追求起重量的不断增大、工作幅度的扩大是起重机发展的必然趋势.为提高起重量，扩大作业幅度，同时减少臂架的自重，重轻组合臂架是一种行之有效的组合结构，在许多大臂长臂架中都得到了应用.这种臂架较之以往统一规格的臂架，自重较轻，从倾覆稳定性角度更易实现自起臂.但由于自重轻，截面小，尤其是轻型臂，臂架整体刚度弱，易产生较大变形.而较大变形通常发生在重轻臂节过渡处，此处还易产生应力集中，是起臂过程中的危险截面.

目前，大多数结构的有限元分析都采用商用软件来完成.这种计算固然准确，但建模时间较长，计算过程会花费大量的时间与精力.因此研究在满足精度前提下的简化计算方法势在必行.对于细长梁结构，主要影响其吊载能力的是稳定性因素［1］，较早期的有针对刚度进行的等效［2］，但是其适用范围太小.现在较常采用的方法为等效惯性矩法，可以根据位移比较得到惯性矩等效公式［3］，也可使结构长细比相等，求得惯性矩等效公式［4］.

对于结构优化则可以分为尺寸优化、形状优化以及拓扑优化［5］，利用不同优化方法对桁架结构进行优化的研究也有很多，有利用蚁群算法对桁架结构进行的优化［6］，也有利用粒子群算法进行的尺寸优化［7］.同时随着计算机技术的发展，也出现了利用商用……