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吊装搬运车将货叉搬运与吊装机构有机结合,可实现装卸、堆垛及短距离转运等功能,扩大了其作业适应性和灵活性,从而有效提高工作效率,减轻工人劳动强度,减少工作安全隐患。本文以某型吊装搬运车门架系统为研究对象,基于有限元软件对其结构性能及稳健优化进行分析研究,完成了该型吊装搬运车门架系统参数化建模、试验设计、Kriging代理模型、蒙特卡洛抽样以及多岛遗传算法6σ稳健优化设计的集成研究,并进行了门架系统动态特性及设计变量参数灵敏度分析。本文首先对门架系统进行初始方案设计,对局部危险截面进行强度、刚度以及稳定性分析,并利用APDL语言进行参数化建模和静力学分析,明显提高设计效率。通过对静力学结果的分析,得出结构系统强度刚度的校核结果,找出薄弱环节,利于后续分析。在此基础上,对门架系统分别进行了4种状态(自由状态、约束状态、载荷状态、预应力状态)的模态分析,并校核其动刚度。结合吊装搬运车工作路面情况和柴油发电机参数,完成了基于路面激振和发电机激振的共振分析,为实际工作条件下避免共振提供了参考依据。使用模态叠加法完成谐响应分析,找出了结构最容易在外部激振下发生共振的频率区间,为避免引起共振导致的结构破坏或疲劳提供条件。将GRA灰色关联度算法、Pearson秩相关系数算法模型综合运用于设计变量关联度分析,并绘制Pareto图,在初选14个设计变量中确定7个最终设计变量,在设计过程中减小不确定因素波动对优化结果的影响。用最优拉丁超立方试验设计方法生成试验矩阵,使用Kriging代理模型拟合出门架结构系统近似模型,代替原隐式非线性工程结构模型进行优化迭代以提高优化效率,节省计算成本。采用蒙特卡洛法进行描述性抽样,对确定性优化结果进行6σ质量分析,结合多岛遗传算法对门架系统进行6σ稳健优化设计,使质量减轻11.24%,结构尺寸分布更加合理,实现轻量化的同时使可靠性水平提高至8σ,可靠度增加至接近100%,大大提高了优化结果的稳健性。