塔式起重机静力学计算及臂架优化设计(2)

4 工况计算
4.1 工况介绍
塔机的使用过程中，受惯性力、位置以及物体种类等多种情况的影响，在通过处理后，有相关工作人员进行查看所得到的在不同情况下的分析结果如表3-表5。
从上表3、表4、表5的数据分析中能够看出，塔机在使用的过程中，所受到的应力与位置有直接的关系。
4.2 数据分析
4.2.1 设计变量的选择
在选择设计变量的时候，首先，一定要尽量多选择一些参数，得出比较多的设计变量，假如选择的分析软件可以对其进行计算，就可以先开展一定的试算，掌握大体的目标函数、设计变量的变化以及各种约束条件的情况。其次，分析设计变量的灵敏度，逐渐减少设计变量的数目，直到可以发现一些对性能约束以及目标函数变化最为明显的设计变量。
4.2.2 性能约束的设置
在设置性能约束的时候，随着性能约束的不断增加，相应的优化模型也在逐渐变得更加复杂，对于计算而言也就增加了相应的难度，有的时候甚至会发生目标函数没有办法进行收敛的现象。假如在实际工作的过程中，比较重视某一个性能的变化状况，可以将次性能指标当成是需要优化的目标函数。
4.2.3 边界约束的设置
设計变量以及性能约束的边界条件将会影响到结构的优化结果。假如对于边界条件设置的不合理与不科学，相应的性能约束以及目标函数最终很可能只是达到局部的最优化。所以，在进行边界约束设置的时候，一定要充分考虑相关的条件，展开合理的设置，达到结构的全面优化目标。
4.2.4 设计变量、目标函数与约束条件的确定
在优化模型的过程中，对设计变量、目标函数与约束条件确定的时候，一定要不断地对范围与数值进行相应的改变，通过反复多次的试算操作，进而总结相关的实践经验，进一步找出比较完美的优化参数，将其运用在起重机实际生产的过程中，使得其在工程建设过程中发挥出更加突出的作用，保证工程施工的进度，提高工程的施工质量，为操作人员的生命安全提供可靠的保障。
5 结语
综上所述，本文针对塔式起重机的受力问题，分析了起重臂架的优化设计，并将其在工程当中的所存在的问题做出了相应的解决方案，通过对动臂式塔式起重机起重臂结构的优化设计，使得结构的重量有所减小，并且各个承载应力的构件均可以达到单元设计的刚度与强度要求，也满足相应的约束条件，相应的改进措施取得了良好的效果，实现了优化轻量化的目的。以此为今后进一步进行起重臂的动力响应分析和今后使用条件的合理选择使用打下了相应的技术基础。
参考文献：
[1] 陶义， 王宗彦， 王珂等. 基于王莲叶脉分布的塔式起重机臂架结构仿生设计[J]. 机械设计与制造， 2017（3）.

　　[2] 马思群， 姚莉军， 张国磊等. 基于OptiStruct的塔式起重机尺寸优化设计[J]. 起重运输机械， 2018（5）. 

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