基于王莲叶脉分布的塔式起重机臂架结构仿生设计

简介

为了使塔式起重机自身重量更轻，更易于安装和运输，以此降低生产和运行成本，引入了结构仿生设计思想。以QTZ40塔式起重机臂架结构为研究对象，利用结构仿生设计方法对塔式起重机臂架结构进行了仿生优化设计。经研究、分析发现王莲叶脉的构型符合黄金分割定律，依据相似性评价标准。确定王莲为臂架仿生原型，结合臂架拓扑优化结果和王莲构型规律，确定了臂架的仿生优化设计方案。利用APDL语言建立了臂架的有限元模型，接着利用ANSYS软件对臂架原结构和仿生结构分别进行静力学分析计算，结果显示，仿生模型较原模型减重11．41％，并且在强度、刚度等方面均取得了较好的优化效果。