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《基于變密度法的床鞍結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì).pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第4期組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)No．42014年4月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueApr．2014文章編號：1001—2265(2014)04—0019—03DOI：10．13462／j．enki．mmtamt．2014．04．005基于變密度法的床鞍結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)水李珊珊，叢明，王貴飛，周孜亮(1．大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧大連116023；2．大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧大連116620)摘要：以數(shù)控車床床鞍為研究對象，基于HyperMesh平臺構(gòu)建床鞍的有限元模型后對其進(jìn)行靜動態(tài)特性分析，
2、得到了床鞍在靜態(tài)載荷下的變形云圖以及1階固有頻率和振型。根據(jù)研究分析結(jié)果對床鞍進(jìn)行了基于變密度法的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。針對優(yōu)化后的床鞍空腔，采取不同類型的筋板單元進(jìn)行填充。比較其質(zhì)剛比，最終得出床鞍靜剛度最優(yōu)的結(jié)構(gòu)。文章的優(yōu)化結(jié)果為改進(jìn)床鞍的結(jié)構(gòu)提供了理論依據(jù)，文章的分析思路和方法為其他機(jī)床床鞍的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供了參考。關(guān)鍵詞：變密度法；床鞍結(jié)構(gòu)；拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號：TH114；TG65文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AStructuralTopologyOptimizationDesignforBedSaddlerBasedonVariableDensityMethodLIShan．shan，
3、C0NGMing。WANGGui．fei．ZH0UZi．1iang(1．SchoolofMechanicalofEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116023，China；2．DalianMachineToolGroupCorp．，DalianLiaoning116620，China)Abstract：ThebedsaddleroftheNClatheistakenastheobjectofstudy．Thefiniteelementmodelisestab—lishedtakingadvanta
4、geofHyperMesh．Thestaticanddynamiccharactersanalysisareperformedbasedonthismodelandthedeformation，thefirstnaturalfrequencyandmodeshapeofbedSaddlerarelaidout．Thetopologyoptimizationofbedsaddlerbasedonvariabledensitymethodiscarriedout．Bytakingdifferenttypesofribplatecellstofillouttheoptimize
5、dsaddlecavityandcomparingtheirmassratio，thestructurewithoptimalstiffnesswasobtainedasaresultfinally．TheoptimizationresultofthispapermakesaguidefortheredesignofthebedsaddlerofNClathe．Theanalysisprocessandmethodsprovideareferenceforthede—signingandmanufacturingofsimilarbedsaddlerofmachineto
6、ols．Keywords：variabledensitymethod；structureofbedsaddler；topologicaloptimumdesign分布為床鞍的設(shè)計(jì)制造提供切實(shí)有效的依據(jù)。本文提O引言出了一種數(shù)控車床關(guān)鍵零部件的性能優(yōu)化理論和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想是在給定的設(shè)計(jì)區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為其他機(jī)床關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)域內(nèi)尋求結(jié)構(gòu)的材料最優(yōu)分布，從而使結(jié)構(gòu)的特性達(dá)提供了參考。到最好。對于連續(xù)體的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化，均勻法和變密1床鞍有限元分析度法這兩種研究方法相對較為成熟，應(yīng)用也較為廣泛?。本文采用變密度法對數(shù)控車床床鞍進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)利用有限元軟件建立床
7、鞍的有限元模型，床鞍有化，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對床鞍原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。限元模型的質(zhì)量對床鞍的有限元分析速度和精度都有床鞍是數(shù)控車床的關(guān)鍵零部件，床鞍的性能對數(shù)很大的影響。在建立數(shù)控車床床鞍有限元模型的過程控車床整機(jī)的靜動態(tài)特性起著十分重要的作用。本中，需要協(xié)調(diào)床鞍的實(shí)際工況和理論分析效率之間的文首先通過結(jié)構(gòu)有限元分析得到床鞍的靜動態(tài)特性，關(guān)系，在確保分析精度在可接受范圍的前提下提高求解效率。在此基礎(chǔ)上對床鞍結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，并分析床鞍的原始設(shè)計(jì)方案是否合理并尋找出床鞍的薄根據(jù)結(jié)果提出改進(jìn)意見。弱環(huán)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用變密度方法對床鞍
