導語：機械研究生的開題報告範文包含哪些內容呢?機械研究生的開題報告的選題的應用前景是什麼呢?下面是小編分享的機械研究生的開題報告範文，歡迎大家閲讀。
一、 擬選定學位論文的題目名稱
瀝青攪拌樓的樓架結構分析
二、 選題的科學意義和應用前景
選題的科學意義：
大型機器的支撐基礎，承受着由機器的不平衡擾力引起的振動和機器的自重等，如其振動過大，將會影響機器的加工要求或無法正常運轉，甚至損壞機器和影響鄰近的設備、儀器和人員的工作和生活，嚴重的還會危及建築物的安全。因此動力機器的基礎結構分析具有重要的意義。
我國對於動力機器基礎正式研究起於上世紀七十年代，在八十年代主要編製成了國家標準《動力機器基礎設計規範》和《設計手冊》，這對於動力機器基礎設計和分析提供了重要依據和參考。近年來對於動力機器基礎結構的研究，往往集中於對壓縮機、壓力機、運輸機、配料機等機器基礎的設計和結構分析。對於工業上應用的更復雜的設備，像由振動篩、攪拌器等多個動力機器組成的大型瀝青攪拌樓，對於這種往往由多個動力機器組合的大型設備的樓架問題研究的幾乎沒有。另一方面研究人員僅僅採用單一理論計算方法計算擾力值，振動幅值等，計算方法和參數的選擇並不統一，或考慮不夠全面造成結果各不相同或不接近實際。
針對以上問題，本文擬考慮多台設備共同作用時的振動合成，如考慮攪拌機的振動擾力和振動篩的擾力，並考慮如風載、靜載、動載多種載荷情況下樓架的承載和振動情況。同時在理論計算的基礎上,採用有限元分析軟件對樓架進行模態分析,獲得結構的頻率和振型,然後進行分析，根據分析結果優化樓架設計,並再次進行有限元計算,驗證改進方案的可行性。
選題的應用前景：
瀝青混凝土攪拌設備是瀝青路面機械化施工的關鍵設備，近20年來,我國公路交通事業發展迅猛,公路機械化施工因此獲得巨大進步,特別是對參與高速公路瀝青路面工程建設的企業來説,擁有大型瀝青混凝土攪拌設備已是市場準入條件之一。而其樓架部分是攪拌樓的重要承載機構，其設計首先必須保證機器的特定工作要求，滿足振動和抗振的要求。
樓架作為瀝青攪拌樓的支撐基礎，它在各種工況下承受着巨大的載荷。若局部的應力過高會導致結構被破壞，因此需要對樓架結構剛強度和抗振性及穩定性進行分析，避免樓架的破壞同時合理選擇樓架鋼材的截面尺寸等，這樣可以保證瀝青攪拌樓的樓架在滿足安全性的前提下節約材料，因此對企業生產經濟性具有重大意義。
企業中瀝青攪拌樓的樓架設計往往利用技術人員的經驗設計，即直接採用特定的結構和尺寸進行生產製造。本文的選題來源於企業，是對現有某型號瀝青攪拌樓的樓架安全性和經濟性進行驗算分析或在進一步優化設計，這樣可以有效地降低設計成本，更具經濟性。
選題中由於瀝青攪拌樓的樓架高度較高，所以要考慮多種載荷情況下樓架的承載和振動情況。同時採用有限元軟件進行分析，更好的展現在工作情況下樓架的實際情況，顯現出樓架中的危險部分，可以針對問題對樓架機構進行進一步的改進和完善，優化樓架，為瀝青攪拌樓樓架的設計提供有力的依據。這些對於大型複雜設備的支撐基礎設計都具有一定的參考意義。
三、 背景科研項目情況簡介
此課題來源於工程實際，是以無錫錫通科技集團某瀝青攪拌樓設計為背景展開的。其樓架結構分析是攪拌樓設計工作的重要組成部分。此課題的完成將為企業進行各種型號瀝青攪拌樓的樓架設計提供重要依據。
四、 學位論文主要研究內容
動力機器基礎設計應根據基礎本身質量、剛度的分佈、設備的質量和剛度、地基的影響、擾力大小和相位等因素,確定安全可靠、適用、經濟合理和技術先進的方案。
本論文是對企業中已有的樓架安全性與經濟性進行分析驗算和優化，樓架的結構和選材已定、不進行研究，本論文對於瀝青攪拌樓的樓架設計提出必須滿足的三個基本要求：(1)具有良好的抗振性;(2)具有足夠的剛強度;(3)穩定性要求。只有滿足了這三個方面的要求才能保證瀝青攪拌樓的正常運行和安全生產。所以在進行瀝青攪拌樓的樓架設計時需要進行動力特性分析以及強度和穩定性的計算。最後就樓架可行性與經濟性進行驗算和優化。
1.關於樓架抗振性研究：設計動力機器機架的基本目標是限制其振動幅值和自振頻率，以滿足機器本身和附近設備、儀器的運轉和不影響鄰近工作人員和居民的工作和生活。因此本設計中動力計算時首先要確定機器的擾力作用方向和擾力值及其作用點的位置，然後按瀝青攪拌設備的擾力性質，採用相應的動力計算公式，計算樓架的振動幅值、振動頻率等，使之不超過允許極限值。
2.關於樓架剛強度的研究：要使樓架具有良好的動態性能必須保證它具有足夠的靜、動態剛度。靜態剛度是以滿載靜力作用下的靜位移來表徵，動態剛度是指其動態特性，是以其系統的滿載自振頻率來表徵。對剛度的研究本文從這兩個方面入手分別計算。強度設計的準則是在機器運轉中可能發生的最大載荷的情況下樓架上任何點的應力都不得大於允許應力。強度計算時本文主要進行內力分析、載荷組合、和承載能力的驗算。其中內力分析包括動內力、風載以及各種靜載荷內力的計算。通過這些分析和計算確保瀝青攪拌樓樓架的所有構件在各種可能的載荷工況下都不受到損壞，從而使機組能夠安全地運行。此外還需研究樓架在彎扭組合交變應力作用下的疲勞強度問題。
3.關於樓架杆件穩定性的研究：對於細長的或薄壁的受壓機構及彎-壓結構存在失穩問題，失穩對結構會產生很大的破壞，設計時需要校核。本文研究的瀝青攪拌樓的樓架由於立柱高度大承受的豎直方向的載荷較大，為避免立柱失穩，需要校核計算。研究時由於樓架受力情況複雜，需要對立柱所受外力簡化、近似處理等從而計算出立柱所能承受的臨界壓力。
4.關於樓架安全性與經濟性進行驗算和優化：將理論計算結果與有限元軟件運算的結果進行比較, 通過對結果的分析來得出結論或進一步的優化，這也是本文的最終目的。
五、 預期解決的主要問題
問題1：如何進行瀝青攪拌樓樓架振動位移的計算問題：
以前對機器基礎的設計的方法有兩自由度法和空間多自由度法，在計算機普及以前只能採用兩自由度法。這種方法從基礎中逐一抽出單榀橫向框架，把它們簡化成兩自由度的質量、彈簧體系，然後進行動力分析。這種分析忽略了縱向框架的作用，只能求解單品框架的頻率、振型和動力響應，其精度和空間框架的實測結果相差較大;對於不能分解成平面框架的複雜結構該方法更無能為力。空間多自由度體系往往更接近實際的幾何、物理模型，其精度更高，但空間多自由度法計算複雜，需要求解問題較多。
本論文擬採用空間多自由度法計算，但利用空間多自由度進行分析時難點主要是:建立計算模型與動力平衡方程並進一步進行動位移的計算。樓架動力計算時將振動位移分成水平振動位移和豎向振動位移的計算： (1)進行水平振動位移計算時，首先建立模型，方法是採用凝聚質量和忽略轉動慣量假定，將所有杆件的質量向兩端的質點集中。體系的附加質量也向質點積聚不考慮橫樑和樓板的變形進行計算。然後運用達朗貝爾原理建立動力平衡方程，利用公式求出所有的水平自振圓頻率和振型，進一步計算各振型的折算質量和載荷，最後求出動位移;(2)進行豎向振動位移計算時，考慮橫樑的變形，把單跨樑的鉸支座改成彈簧支座，建立模型，建立剛度方程，求出自振頻率，最後計算結構動位移。
問題2：如何在多種載荷及其組合載荷下進行強度計算的問題：
本問題的難度在於涉及的載荷非常多，如工作情況下的動載、設備自重、風載、地震載荷等，應該選取何種情況下的載荷或組合載荷進行強度計算。此外還要研究樓架在彎扭組合交變應力作用下的疲勞強度問題。
本文首先將載荷分類：a.永久載荷組合由設備自重、樓架自重組成b.可變載荷由動載荷組成c.偶然組合由風載荷組成。在樓架承載力計算時進行載荷的組合，並取較大值作為控制值：1)基本組合可由永久載荷與可變載荷組合，可變載荷中的各項動力載荷只考慮單向作用; 2)偶然組合可由永久載荷，可變載荷及偶然載荷組合。再進行計算時，計算簡圖按下列規定確定：1)柱和頂板橫樑按橫向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和橫向的作用;2)柱和頂板縱梁按縱向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和縱向的作用。計算縱橫樑在水平載荷的作用下產生的彎矩，可近似的假定樑的兩端為固定支座來計算。
問題3：對樓架進行有限元分析時如何建模及如何進行模態分析的問題：
利用有限元可以進行靜態分析、剛框架結構的地震響應分析和模態分析。
在進行有限元分析時首先需要進行有限元軟件的建模，本文在建立瀝青攪拌樓樓架的有限元模型時，不能瀝青攪拌樓樓架及設備的全部導入ANSYS中進行建模，因為那樣可能會導致運算量過大而使軟件無法運行，可根據需要，建立樓架的有限元模型，然後選擇所採用的有限元單元類型，劃分網格，最後對其進行計算分析。採用這樣的方法，建立樓架的有限元模型，可以減少運算量，但必須能夠分析出樓架所達到的最大變形量。
對於模態分析，用於確定設計結構或機器部件的振動特性，即結構的固有頻率和振型，它們是承受動態載荷結構設計中的重要參數。模態分析的好處：(1)使結構設計避免共振或以特定頻率進行振動;(2)使工程師可以認識到結構對於不同類型的動力載荷是如何響應的;(3)有助於在其它動力分析中估算求解控制參數進行模態分析需要清楚模態分析的基本理論。本文進行樓架的模態分析的主要分析思路：首先, 進行理論分析計算系統的固有頻率, 然後在ANSYS 中用實體建模的方法建立樓架模型, 通過網格劃分和加載求解來得到系統的固有頻率。最後, 將理論計算結果與軟件運算的結果進行比較, 通過對結果的分析來得出結論。
六、開題條件
學術條件： 本人在經過本科階段和研究生階段的學習，掌握了材料力學、結構力學、高等動力學、機械振動、建築振動理論及有限元分析理論等多方面的知識，這是論文開展的理論基礎。然後又參考了相關領域的研究成果和實踐狀況，為論文的完成有很大的實際意義。同時還有我的導師和同學都將為我的論文提供指導和幫助，這些都是我完成課題的重要保證。
設備條件：分析用計算機與軟件均具備。
七、文獻綜述
20世紀80年代以來，隨着有限元法和結構優化設計技術的發展，利用有限元方法分析機架或樓架應力、變形分佈等情況，來解決其存在的問題，實現優化設計的目的，已在我國有了應用[1]。本課題利用理論計算與有限元相合的方法對瀝青攪拌樓的樓架進行結構分析和優化，解決在實際使用過程中樓架因為強度問題的斷裂和振動破壞，在滿足抗振性、剛強度的要求下減輕樓架的質量，降低成本。
動力機器支撐基礎設計一般要求應保證抗振性、剛強度及穩定性。
本文正是從這三個方面進行分析進行樓架結構的分析。設計前需要弄清設備的結構和工作原理，文獻[2][3]介紹兩種瀝青攪拌站的基本結構和工作原理。為個人提供了一定的專業知識。由於剛度分析主要考慮變形問題，在進行動力分析時顯然要最終求出樓架的最大的振幅，振動頻率。
對於樓架抗振性的研究：抗振性即動力分析，是本文的難點。在進行動力分析時需要知道瀝青攪拌樓的擾力產生來源，及擾力的作用方向和作用點的位置，然後本文在進行樓架的動位移計算時採用了空間多自由度法計算。空間多自由度體系往往更接近實際的幾何、物理模型，其精度更高，應用也越來越廣泛。
空間多自由度體系的利用，在機架設計方面就已經取得了許多重要的成果，下面將以幾個實例來闡述利用這種方法進行動力機器基礎設計的過程。
文獻[4]針對馬鞍山鋼鐵公司的35000 製氧機工程動力基礎在不同工況、各向擾力作用下的動力性能進行了詳細分析計算,將構架式基礎簡化為一個多質點的空間框架動力計算模型。計算原理即將空間框架動力模型經質量集中將無限自由度體系化為有限自由度體系,利用振動方程組進一步計算。
文獻[5]對汽輪發電機基礎的設計，提出了汽機基礎的空間多自由度模型。首先簡化模型，建立動力平衡方程，利用振型分解法求出求解振動方程，獲得自由振動頻率和振型。然後將位移形式表達為振型的線性組合，組合係數由滿足振動方程和振動初始條件來確定。這樣得到的組合係數的算式與單自由度體系強迫振動位移表達式相同，因此，n個自由度體系的位移計算即轉化為求n個組合係數的n個單自由度體系的計算。對於地震作用、靜力計算均採用空間多自由度體系這一方法。
文獻[6]介紹了空間構架式動力機器基礎設計與計算的方法和步驟,主要有地基承載力的計算、強度計算、動力計算，計算原則採用空間多自由度模型。並引用了一個具體工程實例。説明在設計與計算過程中,應綜合考慮多種因素,使動力基礎設計更完善,滿足實際生產操作要求。
綜上所述，空間多自由度體系的利用，對動力機器基礎的設計提供很大的幫助，是研究機架或機器基礎動力特性的重要方法。除此方法之外我們要根據具體情形進行一些簡化計算，並且我們要注意結合各種方法的綜合應用，這對瀝青攪拌樓樓架的結構分析有很大的'指導意義。
文獻[7]對齶式平板硫化機基礎的強度和剛度進行了簡化計算。剛度計算時，將機器基礎受力簡化為沿形心軸線的力系來進行撓度計算，計算結果與實測結果相差較小。可以大大簡化複雜的彈性力學平面力系或有限元法計算，有利於簡化設計。強度計算主要考慮立柱和上橫樑強度的計算。中
文獻[8]利用力學基本原理，在對離心機的基礎受力作了簡短分析基礎上，較詳細的對其橫樑、立柱等的強度、穩定性進行了相關的各種論證計算。這為樓架進行進一步的總體設計作了準備。
文獻[9]本文以大塊式實體動力機器基礎為例,提出了數值方法在動力機器基礎設計中的應用,是對優化動力機器基礎設計方法的有益探索。數值方法對垂直振動、扭轉振動、搖擺振動及耦合振動在計算上具有統一性和普遍性,無需對不同振動類型採用不同的動力計算公式與選擇不同的計算參數,也無需再把影響動力反應的埋深、擾力形式、基礎形式等各種因素分割開來考慮,從而形成一個整體因素,大大簡化了計算和提高了精確度;數值方法比現有的質- 阻- 彈模式和彈性半空間模式具有更高的精確性和更大的可信度。
大型機器的基礎或樓架，承受着由機器的不平衡擾力引起的振動和機器的自重等，如其振動過大，將會影響機器的加工要求或無法正常運轉，甚至損壞機器和影響鄰近的設備、儀器和人員的工作和生活，嚴重的還會危及建築物的安全。因此現在動力機器基礎振動設計的研究內容更加廣泛。
(1)故障診斷方面：在當今冶金、電力、石油、化工等流程工業生產中，旋轉設備應用十分廣泛，如鼓風機、汽輪機、壓縮機、除塵風機等。隨着生產技術的發展，這些設備日益朝着大型化、精密化、自動化方向發展，在生產中佔有十分重要的地位。它們一旦發生故障，會給生產或環境造成巨大損失。在旋轉設備故障中，振動故障佔有相當大的比例。引起旋轉設備振動故障的原因很多，如不平衡、不對中、碰摩、支撐鬆動等，這些故障或單獨出現，或同時並存，錯綜複雜。因此，如何快速準確地診斷出故障類別，找出故障原因，以便及時採取對策，使設備迅速恢復穩定運行，是擺在現場設備工程師面前的一個重要課題。在現有的有關旋轉設備振動故障診斷文獻中，對一般常見振動故障如不平衡、不對中、碰摩等故障的產生機理和振動特徵論述較多，但對旋轉設備共振故障的產生機理和振動特徵論述較少，缺乏理論系統性和工程實用性。這對設備工程師從事現場故障診斷工作造成不便。文獻[10]論述了旋轉設備共振故障的發生機理及振動特徵，從設計、安裝和維護等方面分析了旋轉設備共振故障的產生原因。並結合對首鋼8#製氧空壓機組振動故障的診斷實踐，介紹旋轉設備共振故障的診斷及處理過程。
文獻[11]作者注意到在裝車溜槽工作中,溜槽行走油缸與溜槽連接處為剛性連接,頻繁斷裂。給商品煤外運帶來很大困難。為此,原有油缸與溜槽連接處的剛性連接改為柔性連接,減小了振動，取得很好效果。從減小振動方面進行故障的排除。
(2)建築設計：裝有動力設備的鋼支架需要對其進行振動設計,結構動力分析不僅使其自振頻率遠離共振區域,還要保證鋼支架在振動設備擾力作用下滿足振動控制、設計強度以及人體舒適度要求;根據達朗伯原理,動力問題可以轉化為靜力平衡來處理。
文獻[12]通過研究振動設備鋼支架結構動力分析時的共振問題,對單台振動設備鋼支架進行了振動分析,並對其結構方案選型及一般要求、振動設計中鋼結構的疲勞驗算等作了論述,從而保證鋼支架在振動設備擾力作用下滿足振動控制、設計強度以及人體舒適度要求。
對於樓架剛強度計算的問題：剛度分析：靜態剛度是以滿載靜力作用下的靜位移來表徵，動態剛度是指其動態特性，是以其系統的滿載自振頻率來表徵。對剛度的研究本文從這兩個方面入手分別計算。強度計算時本文首先將載荷分類：a.永久載荷組合由設備自重、樓架自重組成; b.可變載荷由動載荷組成c.偶然組合由地震作用、風載荷組成。在樓架承載力計算時進行載荷的組合，並取較大值作為控制值：(1)基本組合可由永久載荷與可變載荷組合，可變載荷中的各項動力載荷只考慮單向作用; (2)偶然組合可由永久載荷，可變載荷及偶然載荷組合。再進行計算時，計算簡圖按下列規定確定：(1)柱和頂板橫樑按橫向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和橫向的作用;(2)柱和頂板縱梁按縱向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和縱向的作用。計算縱橫樑在水平載荷的作用下產生的彎矩，可近似的假定樑的兩端為固定支座來計算[5]。
文獻[6]對空間構架式機器基礎強度的計算時，也是首先對載荷分類，然後進行組合計算構件的內力。其計算過程也為本文提供了依據。
關於樓架杆件穩定性的研究：對於細長的或薄壁的受壓機構及彎-壓結構存在失穩問題，失穩對結構會產生很大的破壞，設計時需要校核。本文研究的瀝青攪拌樓的樓架由於立柱高度大承受的豎直方向的載荷較大，為避免立柱失穩，需要校核計算。文獻[1][8]提出了對立柱進行穩定性計算，為避免杆件失穩。
總之，樓架的設計要根據具體情況考慮多方面的因素，在把握樓架設計的準則情況下我們要靈活運用多種方法，這樣設計才能更合理，安全。
比如，動力機器基礎設計時應根據機器的動力特性,建築場地的地基情況和周圍環境對限制振動的要求等因素,確定安全可靠、適用、經濟合理和技術先進的基礎方案。機器基礎的設計,按機器的動力特性,分別採取:(1) 不作動力計算,只需進行靜力計算(包括驗算地基強度和基礎本身的強度、抗裂性等) ; (2) 雖不作動力計算,但需將動載荷化為當量靜載荷後進行靜力計算;(3) 需要進行動力和靜力計算[13]。
動力機器基礎設計分析[14],分析了三種大型往復式壓縮機基礎的計算成果, 歸納出基礎主要尺寸與基組參數間的相關關係, 給出具體、簡捷的設計步驟。計算選取了與《動力機器基礎規範》中規定相一致的理論， 即“質量—彈簧—阻尼”理論。這種方法大大簡化了設計步驟，提高了工作效率。
本文在完成理論計算後，打算採用有限元軟件進行分析靜態分析和模態分析，更好的展現在工作情況下樓架的實際情況，顯現出樓架中的危險部分，可以針對問題對樓架機構進行進一步的改進和完善，優化樓架，為瀝青攪拌樓樓架的設計提供有力的依據。
有限元法作為求解數學物理問題的一種數值方法,已經有50餘年的發展歷史，是目前最重要的工程分析技術之一，廣泛應用於彈塑性力學、斷裂力學、流體力學、熱傳導等領域，其基本思想是將結構離散化，用有限個容易分析的單元來表示複雜的對象，單元之間通過有限個節點相互連接，然後根據變形協調條件綜合求解。
利用有限元可以進行靜態分析、剛框架結構的地震響應分析和模態分析及優化設計。
文獻[15]利用有限元可以進行靜態分析。建立了空腹桁架式起重機的有限元模型,結合100t空腹桁架式橋架,明確了幾種計算工況,確定了各工況的計算載荷,分析了橋架的靜剛度及各種工況的結構應力,結果表明強度、剛度皆滿足要求。
文獻[16-18]利用有限元可以進行地震響應分析。基於有限元法研究了土坯民房的地震響應特徵, 利用大型有限元分析軟件ANSYS, 針對我國西北農村地區尤其是甘肅省農村地區內普遍應用的地震高致災性的土坯民房, 分析研究2 種典型結構類型房屋的地震響應特徵, 為我國西北農村地區現有土坯民房的加固和整治提供理論依據和對策性建議。
模態分析用於確定設計結構或機器部件的振動特性(固有頻率和振型)，即結構的固有頻率和振型，它們是承受動態載荷結構設計中的重要參數[19]。同時，也可以作為其它動力學分析問題的起點，例如瞬態動力學分析、諧響應分析和譜分析，其中模態分析也是進行譜分析或模態疊加法諧響應分析或瞬態動力學分析所必需的前期分析過程[20]。振動模態是彈性結構的固有的、整體的特性。如果通過模態分析方法搞清楚了結構物在某一易受影響的頻率範圍內各階主要模態的特性, 就可能預言結構在此頻段內在外部或內部各種振源作用下實際振動響應。因此,模態分析是結構動態設計及設備的故障診斷的重要方法[21]。
模態分析理論,研究系統的固有振動特性. 模態分析的基本理論是：首先要建立該系統的動力方程.多自由度的運動方程可以應用牛頓第二定律, 達朗伯原理,拉格朗日方程和哈密頓定理來建立[22-24]。
在振動機械中，利用有限元模態分析的應用實例，如下有：
文獻[21]利用有限元軟件進行機牀工作的模態分析，主要用於確定結構或機器部件的振動特性。該文建立了某型立銑牀牀身的三維有限元模型, 並利用大型有限元分析軟件ANSYS 進行了模態分析, 得出了牀身前十階固有頻率和振型。本文進行理論分析計算系統的固有頻率, 然後在ANSYS 中用實體建模的方法建立機牀模型, 通過網格劃分和加載求解來得到系統的固有頻率。最後, 將理論計算結果與軟件運算的結果進行比較, 通過對結果的分析來得出結論。使用ANSYS 模態分析可以將繁雜的分析過程簡化, 概念清晰, 計算方便, 在工程中有較廣泛的應用。
文獻[25]為了確定振動篩偏心軸的振動特性，通過工程分析軟件ANSYS 對其進行了建模與模態分析。詳細闡述了模態分析的全過程，從建模環境的選擇，偏心軸實體模型和有限元模型的建立，到最後的模態分析。其中，有限元建模中用彈性支承單元COMBIN14 代替將軸承簡單處理為剛性約束的方式，更加真實的分析得出軸的前10 階固有頻率和振型。對比傳遞矩陣法，方法簡便，計算快捷，得到直觀振型形象。模態分析有效預估了結構的振動特性，為選擇電機參數提供依據，併為諧響應分析及瞬態分析奠定基礎。
文獻[26-28]採用大型有限元分析軟件對鋼支架進行模態分析,獲得結構的頻率和振型,根據分析結果提出改進支架結構的方案,並再次進行有限元計算,驗證改進方案的可行性。經過優化後的振動支架工作可靠,使用壽命長。
本文在對樓架設計進行理論計算和有限元軟件分析的基礎上，可以對樓架進一步的優化設計提供了基礎。優化設計是在工程設計中，應用現代數學理論和現代計算技術，進行最優化方案設計的模塊化設計系統，它採用設計變量，目標函數和約束條件三要素來尋求方案的最優結果。也是一種解析優化的方法用數值優化提高再設計過程[29]。
如對某大型電除塵器鋼支架進行了優化設計[30-31]，針對原結構存在的問題及優化的約束條件和目標提出如下優化策略:電力除塵器鋼支架的穩定設計包括平面內的穩定設計和平面外的穩定驗算。正確而合理地運用各類型鋼的幾何特性,儘量爭取支撐和系杆平面內和平面外的長細比接近,儘量縮短支撐和系杆的計算長度，簡化連接方式,構造出傳力清楚、安全可靠、構造簡單的連接方式。
應用模態分析的振動支架優化設計[32],支架固定在振動實驗台上隨着實驗台一起振動,實驗過程中發現其振動支架經常出現裂紋,無法保證實驗的正常進行。為查清產生裂紋的原因,優化結構設計,採用ANSYS軟件對其進行模態分析,研究其振動特性,從而提出改進支架結構的方案,為使系統避免產生共振現象,可採用提高系統剛度的方法來避開共振區。改進後運用ANSYS軟件再次進行分析計算。
最後本文提出採取減振、隔振等措施以減小樓架的振動，有益於周圍或設備維護人員的舒適度。為了減少樓蓋的垂直振動,設備佈置應符合下列要求[33]：1) 上下往復運動的機械應佈置在支架的支柱附近。2) 水平往復運動的機械宜佈置在樑的跨中部位,並應使擾力沿樑的軸線方向作用。為了減少支架的水平振動,應採取下列措施 :1) 使水平往復或旋轉運動的機械的全部或大部分水平力作用在支架的水平自振頻率與擾力較大的方向。2) 合理利用斜撐的剛度,宜將斜撐設置在對減小樓蓋水平旋轉振動最有效的位置上[33]。此外，採取減振、隔振等措施採用減振、隔振等簡易措施來改善豎向振動舒適度相對於加大構件截面、單純提高結構剛度而言,具有較好的經濟性。
綜上所述，本論文是對企業中已有的樓架可行性與經濟性進行驗算和優化，所以樓架的結構和選材不進行研究，在進行瀝青攪拌樓的樓架設計時需要進行動力特性分析以及強度和穩定性的計算。並就樓架可行性與經濟性進行驗算和優化。
關於樓架的抗振型分析：要使樓架具有良好的動態性能必須保證它具有足夠的靜、動態剛度。靜態剛度是以滿載靜力作用下的靜位移來表徵，動態剛度是指其動態特性，是以其系統的滿載自振頻率來表徵。設計動力機器機架的基本目標是限制其振動幅值和自振頻率，以滿足機器本身和附近設備、儀器的運轉和不影響鄰近工作人員和居民的工作和生活。因此本設計中動力計算時首先要確定機器的擾力作用方向和擾力值及其作用點的位置，然後按瀝青攪拌設備的擾力性質，採用相應的動力計算公式，計算樓架的振動幅值、振動頻率，使之不超過允許極限值。
關於樓架剛強度的研究：強度設計的準則是在機器運轉中可能發生的最大載荷的情況下樓架上任何點的應力都不得大於允許應力。強度計算時主要進行內力分析、載荷組合、和承載能力的驗算。其中內力分析包括動內力、地震內力、以及各種靜載荷內力的計算。通過這些分析和計算確保瀝青攪拌樓樓架的所有構件在各種可能的載荷工況下都不受到損壞，從而使機組能夠安全地運行。此外還需研究樓架在彎扭組合交變應力作用下的疲勞強度問題。
關於樓架杆件穩定性的研究：對於細長的或薄壁的受壓機構及彎-壓結構存在失穩問題，失穩對結構會產生很大的破壞，設計時需要校核。本文研究的瀝青攪拌樓的樓架由於立柱高度大承受的豎直方向的載荷較大，為避免立柱失穩，需要校核計算。研究時由於樓架受力情況複雜，需要對立柱所受外力簡化、近似處理等從而計算出立柱所能承受的臨界壓力。
關於樓架可行性與經濟性進行驗算和優化：將理論計算結果與有限元軟件運算的結果進行比較, 通過對結果的分析來得出結論或進一步的優化。