蒋焱

摘要：传统的结构设计，在某种意义上说是一门艺术。随着电子计算机技术的发展，有限元理论和方法日益完善，把有限元方法和数学规划法结合起来，对结构进行优化设计。但由于数学规划方法对于变量多约束多的设计问题，计算量很大，一般计算机胜任不了。因此，本文旨在推广和应用结构优化设计技术，逐步改进我国传统的矿山机械设计方法。

关键词：结构优化设计技术；矿山机械设计；初步

矿山机械中的一些大型设备大部分是结构件。据不完全统计，装载机、牙轮钻机、挖掘机等设备，其结构件占60%以上。对这些以结构件为主的设备，采用传统的设计方法，其结果是很不理想的。庆幸的是，我们这行业的研究设计人员开始关注这个问题，做了一些有益的工作。如对一些机构进行了优化设计，用有限原方法进行结构的静动强度分析等等。但到目前为止，仍没见到有关矿山机械结构优化的文献。

一、矿山机械结构优化的可行性和必要性

1.尽管有这样那样的困难，对矿山机械进行结构优化设计还是有可能的。结构优化设计应用有三个前提条件：一是电子计算机的发展和普及，二是有限元理论和方法的发展；三是高效的结构优化方法。从目前情况着，电子计算机特别是微型电子计算机在科研、设计部门已日益普及，作为结构优化基础之一的有限元理论和方法是比较成熟的，而且有了不少通用的有限元分析程序；结构优化设计理论，经过二十多年的发展也日臻成熟，无论是优化准则法、数学规划法还是两者的统一方法，其解题效率都比较高。……