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21 3 ( ) Vol.21 No.3 第 卷 第期 洛阳理工学院学报自然科学版 2011 9 Journal of Luoyang Institute of Science and Technology(Natural Science Edition) Sep. 2011 年月 MATLAB在起重机主梁、端梁结构优化设计中的应用 鲍 莉，王俊峰 （洛阳理工学院机械工程系，河南洛阳 ） 471023 摘 要：针对国内桥式起重机箱形主梁、端梁消耗钢材多，重量偏大，提出了对主梁、端梁结构的优化设计。在 对主梁、端梁结构分析的基础上，建立了相应的优化设计数学模型，并利用MATLAB工具箱编写了相应的软件程 序，通过优化参数的对比，较好地解决了桥式起重机箱形主梁、端梁的优化设计问题。 关键词：MATLAB；主梁；端梁；优化设计 DOI:10.3969/j.issn.1674-5043.2011.03.010 中图分类号: TH215 文献标志码: A 文章编号: 1674-5043(2011)03-0038-04 起重机主梁、端梁优化设计问题属于非线性规划问题，设计变量和约束条件数目较多，在考虑优化 算法的可靠性、有效性、使用简便程度的同时也考虑到了程序的通用性及使用该程序的计算和运行时间 SQP ( ) 及费用， 方法序列二次规划法具有良好的全局收敛性和局部超一次收敛性，求解中迭代次数少且有 GA ( ) 很强的沿约束边界进行有哪些信誉好的足球投注网站的能力； 方法遗传算法借鉴生物界自然选择和遗传机制，利用选择、交 换和突变等算子的操作，随着不断地遗传迭代，使目标函数值较优的变量被保留，较差的变量被淘汰， MATLAB GA 最终选到最佳结果，是一种群体性全局寻优方法。本文利用 优化工具箱、 工具箱分别对主 梁、端梁进行参数化优化设计，编写了相应的软件程序并对优化结果加以分析比较，以达到最大的经济 效益和技术性能指标。 1 桥式箱形起重机主梁、端梁的结构 1 典型的双梁桥式起重机的桥架是由两根主梁和两根端梁组成的，如图 所示。主梁和端梁之间用高强 度螺栓连接，桥架结构的强度和刚性均由箱形主梁来保证，由于箱形桥架采用薄壁箱形结构，为满足稳 定性要求均设有纵向、横向加强筋。 L a 主梁 导轨 端梁 主梁 端梁 图 桥式起重机的桥架示意图 1 2 桥架中主梁、端梁都是由上、下盖板和两块垂直腹板组成封闭的箱形截面，如图 所示，起重小车的 轨道固定在主梁上盖板的正中间。 收稿日期: 2011-09-11 : (1963-), , , , , . 作者简介 鲍 莉 女河南洛阳人硕士副教授主要从事机械设计方