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架桥机结构动态特性分析与动态优化设计研究
| 论文题名： | 架桥机结构动态特性分析与动态优化设计研究 |
| 关键词： | 架桥机;动力学分析;优化设计;遗传算法;神经网络 |
| 摘要： | 随着国民经济的快速发展，我国铁路客运专线的大规模建设已经开始。在这些客运专线建设中，存在大量32m/900t混凝土双线整孔箱梁的架设工况，需要投入大量的大型架桥机械设备。须改变设计思路，运用动态优化设计方法，开发动态性能优良、重量轻的新型架桥机，这不仅有利于节约制造成本，而且可以降低桥墩的负荷。 本文以JQ900型架桥机为研究对象，探讨了该系列架桥机的动态优化设计方法。为此，按照该类架桥机的作业工序，首先确定了危险工况，在有限元静力学分析的基础上，建立了架桥机的动力学模型。在动力学模型的求解过程中，为了探明实心轮胎的支撑刚度，进行了轮胎与地面的接触有限元分析，明确了该类架桥机轮胎的支撑刚度，简化了模型。从而，运用能量法、图乘法等推导出了架桥机的固有频率计算式，为运用传统优化设计方法进行动态优化设计提供了依据。 在分析结构优化设计方法的基础上，分别应用传统优化设计方法和基于神经网络和遗传算法的协同优化方法对架桥机的主梁结构进行了结构优化设计。ANSYS命令流和均匀试验设计方法的应用，使试验点在试验范围内均匀地分散，既可以大幅度减少试验次数，又能得到试验目标要求的试验结果，为神经网络训练提供了很好的样本数据。遗传算法和神经网络的有效结合，既避免了传统优化方法繁琐的计算过程和易于陷入局部最优解的缺陷，又成功地解决了约束结构优化问题，方便快捷的得出结构的最优解。 论文的研究工作，验证了应用神经网络和遗传算法的协同优化方法优化架桥机结构的可行性和实用性。通过两种优化设计方法的对比分析，提出了重量轻、性能优良的架桥机结构优化设计的合理方案。 |
| 作者： | 高海龙 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 吴晓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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