撬装化工厂框架吊装点位置的确定方法

摘要

本发明公开了一种撬装化工厂框架吊装点位置的确定方法，包括以下步骤：1）根据撬装化工厂框架结构设计图，初步确定决定吊装点在坐标系OXYZ中位置的设计参数；2）利用ANSYS软件对撬装化工厂框架进行模型简化；3）根据经验设计方案初步确定变量的数值，并进行静态分析；4）根据最大变形量或最大应力对变量数值的灵敏度缩减优化区间并得出四组设计方案，确定优化目标，并将上述一组设计方案中优化目标最小的作为初始优化设计方案；5）采用坐标轮换法优化确定撬装化工厂框架吊装点，最终得到撬装化工厂框架吊装点位置。利用本发明方法设计吊装点位置，比传统的经验法确定的位置，最大变形量和最大应力分别减少了10%左右。

主权项

一种撬装化工厂框架吊装点位置的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据撬装化工厂框架结构设计图，初步确定决定吊装点在坐标系OXYZ中位置的设计参数：设撬装化工厂框架的侧梁长度为W，主支撑梁的长度为L；以撬装化工厂框架的任一下端角点作为坐标原点建立坐标系OXYZ，其中X方向为沿框架底端侧梁方向、Y方向为沿框架竖梁方向、Z方向为沿框架底端主支撑梁方向，在上述坐标系OXYZ下定义四个吊装点A(X_A，Y_A，Z_A)、B(X_B，Y_B，Z_B)、C(X_C，Y_C，Z_C)、D(X_D，Y_D，Z_D)，将其中的Z_A、Z_B、Z_C、Z_D作为优化设计变量；步骤二、利用ANSYS软件对撬装化工厂框架进行模型简化：提取框架筋板的中性面及载荷作用面，并利用三维绘图软件建立该框架的曲面模型，将该曲面模型存为.IGS中性文件，并将该.IGS中性文件导入ANSYS软件中进行前处理；步骤三、根据经验设计方案初步确定Z_A、Z_B、Z_C、Z_D优化设计变量的数值，然后进行静态分析：确定四个吊装点的坐标分别为A(0，0，0.25L)、B(0，0，0.75L)、C(0,W，0.25L)、D(0，W，0.75L),静态求解后，得出撬装化工厂框架的最大变形量Umax及最大应力Pmax；步骤四、根据撬装化工厂框架的最大变形量Umax或最大应力Pmax对Z_A、Z_B、Z_C、Z_D的灵敏度缩减优化区间并得出四组设计方案；与此同时，根据撬装化工厂框架许用变形和许用应力确定优化目标，并将上述一组设计方案中优化目标值最小的作为初始优化设计方案；步骤五、按照上述步骤一至四完成了以撬装化工厂框架的任一下端角点作为坐标原点的一组初始优化设计方案后，采用坐标轮换法优化确定撬装化工厂框架吊装点：坐标轮换按步骤四中的四组设计方案中优化目标值最小递增顺序；5‑1、设步骤四中初始优化设计方案作为第一次轮换初始值；5‑2、沿坐标正、负方向取步长d和d/2搜索，保留优化目标值最小对应的坐标；再沿其余坐标执行同样的操作，完成一次轮换；5‑3、依此类推，如果第n+1次优化目标值小于第n次优化目标值时，返回5‑2；否则，退出轮换，并将第n次结果作为最终结果，从而得到撬装化工厂框架吊装点位置。