桁架式橋梁檢測車臂架系統(tǒng)結構分析及優(yōu)化設計.pdf

1、橋梁檢測車是一種裝備有橋梁檢測儀器，為橋梁檢測人員在檢測過程中提供檢測作業(yè)平臺，用于流動檢測和維修作業(yè)的專用汽車。臂架結構輕量化可以改善橋梁檢測車整車液壓工作系統(tǒng)的動力特性，降低車載平衡配重以及提高橋梁檢測車整車系統(tǒng)安全性。平行底座結構是由板材焊接而成的框架結構，其在實際工作過程中受到臂架系統(tǒng)相關機構的空間限制，受力情況較為復雜，選取危險工況，對其進行疲勞壽命計算和優(yōu)化設計對提高橋架檢測車的使用壽命具有重要意義。
　　論文以某16

2、m桁架式橋梁檢測車上車臂架結構系統(tǒng)為研究對象，結合有限元法、神經網絡與遺傳算法，完成對臂架系統(tǒng)中的桁架檢測臂結構的輕量化設計;根據疲勞可靠性理論，試驗設計以及響應面近似模型等方法，借助ISIGHT軟件集成自動化手段，完成了臂架結構的中關鍵部件平行底座的結構改善疲勞壽命的優(yōu)化設計。
　　1.在ANSYS Workbench中建立橋梁檢測車上車臂架系統(tǒng)結構有限元仿真模型，通過靜力分析對轉臺機構各組件和桁架檢測臂部分進行強度與剛度校核;

3、
　　2.在ANSYS中建立桁架檢測臂結構的參數化有限元仿真模型，采用正交試驗法建立樣本數據，完成對BP神經網絡的訓練，建立設計參數與目標向量之間的映射關系，以結構重量最輕為優(yōu)化目標，利用遺傳算法進行全局尋優(yōu)。
　　3.以平行底座結構作為疲勞分析關鍵部件，借助ANSYS Workbench中的疲勞分析模塊Fatigue Module對平行底座進行應力壽命分析，計算結構疲勞壽命，初步確定結構中容易發(fā)生疲勞關鍵部位。
　　

4、4.在疲勞分析基礎上，運用試驗設計與響應面模型方法，建立結構設計變量空間內的樣本點對結構自重和疲勞壽命的響應面模型，借助ISIGHT優(yōu)化軟件的自動集成功能搭建結構優(yōu)化流程，采用多島遺傳算法在響應面模型上進行尋優(yōu)計算。
　　通過對橋梁檢測車臂架結構的輕量化研究以及關鍵部件的抗疲勞優(yōu)化設計，可以改善橋梁檢測車的工作性能及其使用壽命，降低設計以及制造過程中的成本，提高了產品設計的效率和質量，對于類似結構的的設計與研發(fā)具有一定的參考價值。