高空升降框架的结构优化与有限元分析

来源：机床与液压杂志2024年第12期北京时间：

作者：姜展超，丁怀平，高程，张林

单位：南京理工大学物理学院；南京理工大学物理学院；南京理工大学物理学院；江苏开放大学信息工程学院

摘要：沙漠环境中易出现的极端风载对设备的安全性能提出极高要求，现有高空升降框架的设计主要依靠工程经验，存在用料多、自重大、安全余量高等不足。针对此，采用CREO软件建立高空升降框架的三维实体模型，根据国标规定将风载等效为静载荷，采用ANSYS软件对极端风载作用下高空升降框架力学特性进行仿真计算。结果表明：系统与风载不存在共振风险，极限风载作用下系统最大应力幅值为166 MPa。进一步提出设计精细、造价经济的高空升降框架优化设计方案，在极限风载作用下，优化框架静力学计算结果表明：优化后系统的最大应力幅值在降低约35%的同时，可实现整体减重约17%。

关键词：高空升降框架;风载;静力学;优化设计

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（12002164）