张齐伟　向兰珍　黄新霞

摘要：塔机设计计算中，起重臂结构复杂，参数化建模可有效节省设计优化时间。ANSYS中参数化设计语言可在塔机起重臂优化设计中得到有效应用。以起重臂、拉杆为研究对象，运用APDL语言建模，“Design Opt”模块自带算法，优化了起重臂结构。优化后的起重臂结构合理，可靠性好。

关键词：塔机；起重臂；APDL；Opt；优化

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2018.25.088

1概述

塔式起重机由钢结构、传动机构、控制系统等组成。合理的钢结构保证了塔机的整体稳定性。塔机结构设计是以安全为前提，满足起重性能，使整体结构轻量化。塔机起重臂为空间桁架结构，各节起重臂通过销轴连接。起重臂是塔机的重要部件，良好的结构形式能够提升塔机的起重性能。起重臂的优化可以使起重臂轻量化，提升市场竞争力。运用APDL能够实现参数化建模、施加载荷、求解，便于优化分析。模型参数修改容易，极大提高了分析求解效率。APDL参数化有限元分析需定义一个分析文件和优化文件。一个完整的分析文件包含完整的前处理、求解、后处理过程。与通常ANSYS求解不同的是要首先定义参数化变量，确定设计变量、状态变量和目标函数，并提取需要的参数值。优化文件中要定义设计变量、状态变量和目标函数的取值范围，选择合适的优化方法求解。本文以T6510塔机起重臂为研究对象，运用APDL语言进行参数化建模，Ansys “Design Opt”模块相应算法对起重臂结构进行优化。

2优化设计

2.1结构优化分析流程

优化设计是定义参数、分析、评估、修正参数、求解的迭代的过程。……