施工升降机吊笼结构动态特性仿真分析与拓扑优化

摘要

针对施工升降机中吊笼存在的共振问题，开展了施工升降机吊笼结构的动态特性仿真分析与拓扑优化.该文通过ANSYS软件研究了SC200型吊笼结构的模态振动特性，分析其模态振动频率区间；并利用拓扑优化方法，以降低6阶模态振动频率为目标对普遍型吊笼结构进行拓扑迭代优化，并基于优化结果设计了新型吊笼结构；从而减少新型吊笼的模态振动频率与外界激振频率的重叠区间，提升吊笼在运行中的安全性和稳定性.仿真结果表明：优化前的吊笼的前6阶固有频率分布在7.68～20.76 Hz, 6阶模态的变形量达12.61 mm;优化后的新型吊笼结构的前6阶固有频率为6.12～18.88 Hz,区间分布范围和峰值有效降低，6阶模态的变形量为9.58 mm,降幅达24.03%.因此，吊笼优化后的新型吊笼结构在防止共振和结构稳定性方面都有更佳的表现.

关键词

施工升降机 / 吊笼 / 模态分析 / 拓扑优化 / 谐响应分析