图3-1 有限元分析流程图 12

图3-2 有限元模型关键点图 13

图3-3 有限元模型线图 14

图3-4 有限元模型载荷与约束图 15

图3-5 有限元模型等效塑性应变图 16

图3-6 有限元模型等效应力云图 16

图4-1 有限元模型优化后塑形应变图

17

图4-2 塔架结构优化结果图 18

图4-3 最大应力与A截面尺寸的迭代函数 19

图4-4 最大应力与B截面尺寸的迭代函数 19

图4-5 最大应力与E截面尺寸的迭代函数 20

图4-6 最大应力与F截面尺寸的迭代函数 20

变量注释表

整体刚度矩阵

节点的位移矢量

载荷矢量

系统的状态函数

g1 等式的约束方程

g2 不等式的约束方程

设计变量

1 绪论

1。1课题背景及研究课题的意义

2015年，全国煤炭产量36。8亿吨，国家能源局于4月1日发布了《关于印发2016年能源工作指导意见的通知》提出，2016年能源生产总量36亿吨标准煤左右，煤炭产量36。5亿吨左右。煤炭物流储备在煤炭工业中依旧占据重要地位。产业研究院发布的力，占全国煤炭消费总量的近三成，而煤炭资源储量只有全国的5%，处于极度缺煤状态。《报告》指出，中国煤炭资源地域分布上北多南少、西多东少，产业布局上东部发达省份煤炭量的煤炭资源自西向东、由南向北、长距离、多次转运成为煤炭物流的基本特点。目前，中国煤炭物流从运输方面来看，主要有铁路运输、水路运输、公路运输、铁海联运等。2015年，全国铁路煤炭发运量20亿吨，占煤炭总产量的55%左右。可见铁路是中国主要的煤炭运输方式。煤炭装车站是煤炭物流的核心，装车站的效率直接影响煤炭物流的货运能力。

1。2快速定量装车站的应用现状

快速定量装车系统首先是由北美的卡纳瓦公司在20世纪70年代的时候设计制造完成，并在世界各个国家得到广泛使用，目前世界上80%以上的快速定量装车系统都是由卡纳瓦公司设计、制造、安装。我国在1987年于大秦铁路首次从卡纳瓦公司引入装车站系统，即燕子山装车站。中国山东的新巨龙能源有限责任公司位于山东菏泽市巨野县，旗下拥有矿井年产量达千万吨，新巨龙公司的选煤厂选用的是卡纳瓦公司所的生产的BWS9000型的快速定量装车站。

1989年，我国完成了燕子山装车站与四台沟装车站的安装，并且对整个快速定量装车系统得到了详细理解，经过一番学习、借鉴与国产化设计，在此基础上建立起了大同矿务局新高山集运站，这也是我国第一个大型现代化装车站。此后还建立了金沙滩与兴隆庄两个装车站。