一种大吨位电梯轿厢架稳健可靠性优化设计

摘要

轿厢架是电梯的主要承载构件，它在工作中要支撑整个电梯各构件的重量，而且还要承受电梯运行过程中的各类工作载荷作用。轿厢架在保证电梯的使用寿命和可靠性方面起着决定性的作用，同时电梯运行的平稳性、乘坐的舒适性都和电梯轿厢架有着不可分割的关系。 本文以苏州东南液压电梯有限公司最新开发的大吨位电梯(11吨液压电梯)的轿厢架为研究对象，通过对国内外电梯轿厢架结构课题的调查研究，在综合它们优缺点的基础上，首先利用有限元方法对轿厢架进行受力分析和初步方案设计，然后再通过对优化设计方法盼学习研究，构造了一种适合大吨位电梯轿厢架的基于稳健可靠性研究的优化设计方法，最后利用构造的优化设计方法对轿厢架进行稳健可靠性综合优化设计。经仿真实验证明：新的轿厢架结构比原传统设计方法设计的轿厢架重量更轻，综合性能更好。 本论文的主要创新点： 1、针对用户对产品的要求，通过对国内外电梯轿厢架结构课题的调查研究，在综合它们优缺点的基础上，提出并构建了一种用于“大吨位电梯轿厢架稳健可靠性优化设计”方法。 2、利用构建的基于稳健可靠性研究的综合优化设计方法与有限元方法相结合，先后对液压缸位置布置、轿厢架的结构进行了综合优化设计。经过仿真实验证明：大吨位电梯轿厢架采用稳健可靠性综合优化设计，所得到的轿厢架比原设计轿厢架结构更轻、综合性能更好。 3、本文提出的“大吨位电梯轿厢架稳健可靠性优化设计”方法，不但可用于11吨液压电梯轿厢架的设计，对于其他类型电梯轿厢架的设计也有重要的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题来源及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1液压电梯的历史及发展现状

1.2.2液压电梯的基本组成

1.2.3国内外结构优化设计研究现状

1.2.4稳健可靠性设计理论的研究现状

1.3本课题主要研究内容

1.4本章小结

第二章轿厢架有限元分析及设计方法的研究

2.1电梯轿厢架概述

2.2轿厢架工作机理

2.2.1轿厢架的组成

2.2.2轿厢架的受力分析

2.2.3轿厢架的约束分析

2.3原设计轿厢架结构的有限元分析

2.4设计方法初探

2.4.1传统设计方法

2.3.2现代优化设计方法

2.3.3拓扑优化设计方法

2.3.4稳健可靠性设计方法

2.3.5设计方法探析

2.4本章小结

第三章稳健可靠性优化设计理论

3.1优化设计理论

3.2有限元理论

3.3拓扑优化理论

3.4可靠性理论

3.5稳健可靠性优化设计方法

3.5.1稳健可靠性优化设计的基本概念

3.5.2稳健可靠性优化设计模型

3.6软件介绍

3.6.1 HyperMesh

3.6.2 OptiStruct

3.6.3 HyperStudy

3.6.4 MSC.Patran/Nastran

3.7本章小结

第四章轿厢架拓扑优化及稳健可靠性综合优化设计

4.1引言

4.2液压缸布置方案的确定

4.3轿厢架的拓扑优化综合设计

4.4轿厢架主要组件关键尺寸稳健可靠性研究

4.5本章小结

第五章总结与展望

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文

致谢