基于FEA的格構式結構智能設計模板研究.pdf

1、中國經濟建設速度隨著加入WTO進一步加快.工程機械作為支柱產業(yè)之一在交通運輸、水利水電等各行各業(yè)、大小工程中日益發(fā)揮著不可替代的作用.其中起重機械不僅是生產過程中的輔助機械,更為重要的是已成為生產流水作業(yè)線上不可缺少的機械設備.結構為機械設備的主體和關鍵,起著支撐的骨架作用.桁架結構較之箱梁結構由于它的自重輕、用料省、同等重量下剛度大、減振性能好等諸多特點被廣泛應用于各種起重設備中.同時,這種結構存在大量的相同和相似的形式.這就為實現這

2、些結構的模塊化設計提供了現實意義.隨著市場競爭的日益激烈,如何以最短的時間、最高的質量、最低的成本將產品投放市場成為了競爭的焦點.任何科技成果要轉化為有競爭的商品,設計起著極其關鍵的作用,由于控制技術、計算機技術和應用數學的發(fā)展和應用.設計手段發(fā)生了根本性的變化.如何將這些集中在研究院所和高等院校的新理論、新方法、新技術直接應用于中國的企業(yè),以便使之快速轉化為現實生產力成為一個迫切的問題.因此模塊化設計工作不應僅僅是對前人工作的簡單歸總

3、,更重要的是使中國大部分企業(yè)以經驗設計為主的狀況盡快向以有限元分析、計算機輔助設計、可靠性設計、優(yōu)化設計、動態(tài)設計等方向轉變.該文通過設計基于有限元分析(FEA-Finite Element Analysis)的結構設計模板系統(tǒng)在模塊化設計方面作了初步的嘗試.文章首先闡述該模板系統(tǒng)所用的理論基礎:有限元理論及其二次開發(fā)原理方法、優(yōu)化設計理論及該系統(tǒng)所涉及到的優(yōu)化方法及種類、人工神經網絡的基本原理及該系統(tǒng)采用的BP神經網絡算法,然后是這些

4、理論的具體綜合應用即模板的實現.它以中遠鐵路起重機門架結構和龍灘電站龍門吊結構為例詳盡說明了如何把這些現代設計方法和人工智能思想應用到具體的工程設計中.在程序設計方面,運用Windows編程技術,初步建立起了Windows風格的應用程序框架,編制了友好的界面,使得不具有復雜力學和有限元理論背景的一般工程技術人員也能輕松完成設計任務,達到了模塊化設計的目的.同時也初步實現了對于幾種結構的設計由經驗設計向現代設計的轉變.該文重點在于通過實際