对龙门起重机结构进行动态优化设计的分析【摘要】随着社会的发展，动态优化设计在龙门起重结构的应用十分重要。其不仅能够让整体的设计效率得到相应的提升，还能让起重结构体系得到相应的优化。论文主要针对动态优化设计在龙门起重机构的设计进行分析，并提出了相应的优化措施。【Abstract】Withthedevelopmentofthesociety，theapplicationofdynamicoptimizationdesigningantrycranestructureisveryimportant.Itnotonlycanimprovetheoveralldesignefficiency，butalsocanoptimizetheliftingstructuresystem.Thispapermainlyanalyzesthedynamicoptimizationdesignforgantrycranestructure，andputsforwardcorrespondingoptimizationmeasures.【关键词】动态优化设计；龙门起重机结构；分析【Keywords】dynamicoptimizationdesign；gantrycranestructure；analysis【】TH213.5；TG65【文献标志码】A【】1673-1069（2017）05-0152-021引言从目前所使用的大多数起重机的设计结构来看，一般都采用了静态设计――动态补偿的设计方法，这种设计方式在一定程度上加强了起重机使用的安全性，并在起重机满足基本使用性能的基础上，使设计的过程也得到了进一步地简化。但是这种设计方法也有一个很大的缺陷，就是在进行设计的过程中，没有进行动态性分析，从而使得起重机在进行实际使用的过程中，很难对其相应的稳定性进行有效控制。2动态优化设计在龙门起重机结构的内容2.1动态优化设计在龙门起重机中的特性一般在港口所使用到的龙门起重机中，大多数起重机的安全状况并不够稳定。经过一定的检测，我们可以发现，大多数起重机在运行的过程中，可以非常明显地看到其中的结构振动，而且运行的状态十分不稳定，存在着非常大的安全隐患。由此可见，其中可能存在着动态性的问题。[1]但是这一问题从现有的技术来看，想要得到非常有效的改善，在进行实际操作的过程中，有着很大的难度。对于龙门起重机而言，方向的刚度控制问题比较难以解决，而且，针对这一方面的问题，也没有一个完善的规定。在进行设计的过程中，也需要将其振动频率控制在一个比较固定的范围，从而计算出相应的频率值。如果在进行实际计算的过程中，得出的频率值比较低，那么就意味着起重机在水平方向的动刚度不足，需要采取一定的措施，来进行进一步地加强。但是在当前没有明确而完善的规定的情况下，就需要相应的技术人员能够在经验足够的情况下，根据实际的情况来进行相应的调整。2.2动态系统结构的优化①系统中暂态响应变化为稳态响应的变化，是随着时间的推移而发生改变的，这是一个振幅衰减的运动。所以为了能够让动态结构体系的受力更加均衡，需要对其约束力进行综合性的计算。在进行约束条件的基础计算过程中，其需要结合整体的数据情况，对其进行综合性的数据分析。静强度约束条件：静强度的设计准则为结构中产生的最大应力σmax不大于结构材料的许用应力[σ]，故提取龙门起重机小车位于跨中时的最大等效应力值σLmax和小车位于有效悬臂端的最大等效应力值σlmax，并分别给予约束，约束函数g1（X）和g2（X）为：g1（X）=σLmax≤[σ]g2（X）=σlmax≤[σ]②还可以利用加速度的变化来进行相应的计算。在起重机工作的过程中，其中的加速度也在不断变化，可以利用其加速度的峰值，对起重机所吊的物体离开地面最大的动力进行计算。如果计算得出的值在起重机所能够承受最大力的范围之外，就可以说明起重机的结构强度并不能够满足相关要求，需要针对其采取一定的措施，进行一定的改善。[2]③龙门起重机的设计比一般的桥式起重机是有所不同的，龙门起重机更加注重稳定性。而且，在进行起升的过程中，所发生的振动也比较强烈，使动态衰减时间得到了一定的延长，从而影响工作的质量。其龙门起重机的基本结构图如图1所示：从图中我们能够清晰地看到，其主要由主梁、柔性支腿、刚性支腿、上横梁、下横梁结构组成。在进行起重的过程中，其底部支柱会承载较大的负荷。为提高龙门起重机结构动态优化设计的效率，利用有限元分析软件ANSYS优化算法中的最优梯度法进行灵敏度分析。通过灵敏度分析寻找出对结构设计影响大的设计变量，忽略影...