抓斗动态仿真及优化研究

总第１０１期　上海港科技　２００２年第１班　抓斗动态仿真及优化研究　上海港务局技术处　２００１年度上海市科技进步奖评审揭晓，上海港务局副包起帆领衔研究的“抓斗动态仿真及优　化研究”项目获得三等奖　该项目属于交通部重点科技项目。　“抓斗动态仿真及优化研究”的开发内容，成　果主要包括开发双瓣、多瓣、木材、电动液压四种　抓斗的ｃＡＤ软件系统、抓取过程的仿真分析模型　用性能。　３．建立了四种类型抓斗结构件的三维有限　元分析模型，给出了应力云图和变形云图，提出了　对上承粱、下承梁、撑杆、斗体等的结构优化的依　据，充分利用材料的机械性能，取得了减轻抓斗自　重的明显效果。　４抓斗ＧＡｄ）系统结合抓斗设计的特点，以　及动态仿真软件，提出抓斗有限元分析及优化研　究报告、经优化后的抓斗产品及用于生产实践的　报告，制定双瓣、多瓣、木材、电动液压等四种抓斗　系列的行业技术标准。　主要技术指标：　软件可完成双瓣、多瓣、木材、电动液压抓斗　数据库和图形库为核心，并在绘图辅助工具软件　的支持下，综合应用了参数绘图与人机交互相结　台的方法，把抓斗设计经验融人参数化绘图程序　中，使系统具有良好的通用性和灵活性，易于维护　和扩充，实现了设计与绘图的数据共享，使抓斗设　计９０％以上的绘图工作由计算机完成。　５．提出了双瓣、多瓣、木材、电动液压抓斗四　个系列抓斗的行业标准，填补了国内空白。　的设计、绘图及图纸管理功能，图纸能直接用于生　产；抓斗动态仿真模型及仿真分析软件可实现抓　斗抓取过程的动态仿真，从而预测抓斗产品的性　能　利用优化设计及有限元分析方法，对抓斗进　行优化，使其减轻自重５～８％，提高抓取能力１０　－２０％，并综合提高抓斗的技术性能。　该成果具有以下特点：　ｌ使用散体力学分析方法及计算机仿真技　６．研制出自重轻、抓取性能好的几种抓斗，　可提高抓取能力１０～２０％。　抓斗ＣＡＤ系统是在微机上开发的软件系统，　成本低，具有良好的人机交互界面，易于掌握和维　术建立了抓取过程的仿真分析模型，并成功开发　了仿真软件，对抓斗的抓取性能进行了深入了研　究以及实验验证，在抓斗抓取过程动态仿真研究　做出了创新性的成果。　护，能够明显提高设计效率和设计质量，可在我国　抓斗生产厂家及设计部门中推广，同时也可在机　２应用改进的模拟退火法解决了优化模型　高度非线性给计算机迭优寻优带来的各种问题，　并成功地用于抓斗优化设计中，实现了抓斗数据　库支持下的参数优化设计，从而提高了抓斗的使　械工程专业教学中使用，具有良好的推广应用前　景。经情报查新检索，该成果总体上属国内领先，　达到国际先进水平。　收稿日期２００２—０１—２５