本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型—性能—尺寸設(shè)計(jì)方法研究

  更多相關(guān)文章： 支承件 結(jié)構(gòu)單元 響應(yīng)曲面法 尺寸優(yōu)化

【摘要】：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,企業(yè)對(duì)制造業(yè)提出了更高的要求。如何在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速高效的設(shè)計(jì)成為了零件設(shè)計(jì)時(shí)需要解決的難題。目前復(fù)雜支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大多使用經(jīng)驗(yàn)類比的設(shè)計(jì)方法以及局部改進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不僅會(huì)造成零件材料的浪費(fèi)同時(shí)也大大增加了設(shè)計(jì)的周期。但到目前為止,在復(fù)雜支承件設(shè)計(jì)方法環(huán)節(jié)各國(guó)都較為薄弱,因此對(duì)復(fù)雜支承件設(shè)計(jì)方法的進(jìn)一步研究就顯得較為有意義。本文依托科技重大專項(xiàng)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”(NO.2015ZX04014-021)。在課題組支承零件的結(jié)構(gòu)“概念-單元”設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步研究了復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-性能-尺寸設(shè)計(jì)方法。在定性研究支承件設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了復(fù)雜支承件的定量化設(shè)計(jì)方法,給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程,并通過實(shí)例證明了該方法的有效性。本論文主要研究的內(nèi)容如下：1、本文在課題組原有的結(jié)構(gòu)單元分析的基礎(chǔ)上,通過對(duì)大量不同載荷下結(jié)構(gòu)的主傳力路徑進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,研究不同載荷下各結(jié)構(gòu)的幾何特征,將各載荷下分析得出的結(jié)構(gòu)稱之為基本結(jié)構(gòu)單元。以各基本結(jié)構(gòu)單元的邊框尺寸為變量,對(duì)其邊框尺寸進(jìn)行優(yōu)化,獲得各載荷下可靠的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。2、對(duì)復(fù)雜支承件內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)單元的布局形式(數(shù)量、尺寸、排列)進(jìn)行研究。將基本結(jié)構(gòu)單元組合為組合結(jié)構(gòu)單元,研究不同組合結(jié)構(gòu)在各典型工況下性能的最優(yōu)化。根據(jù)支承件在各類工況下的載荷特性確定組合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元的類型,以支承件靜態(tài)性能最優(yōu)為目標(biāo),以基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型的個(gè)數(shù)、尺度、排列組合次序?yàn)樵O(shè)計(jì)變量,結(jié)合基本結(jié)構(gòu)構(gòu)型的尺度-性能,確定支承件內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化布局方案。3、以某立式加工中心支承件立柱為例,運(yùn)用復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-性能-尺寸設(shè)計(jì)方法對(duì)立柱支承件設(shè)計(jì)。以支承件的最大位移為結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的剛度性能評(píng)價(jià)指標(biāo),通過支撐件立柱新舊方案的性能對(duì)比分析,得到新立柱結(jié)構(gòu)方案相比原有方案減重1%,支承件立柱的最大位移減小了12%。
【關(guān)鍵詞】：支承件 結(jié)構(gòu)單元 響應(yīng)曲面法 尺寸優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG502
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題來源9
• 1.2 研究背景9-10
• 1.3 復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究綜述10-15
• 1.3.1 復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)狀研究10-13
• 1.3.2 課題組復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果13-15
• 1.4 本文研究工作15-17
• 2 復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-性能-尺寸設(shè)計(jì)方法17-22
• 2.1 復(fù)雜支承件材料及外型分類17-18
• 2.2 支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-性能-尺寸設(shè)計(jì)方法介紹18-21
• 2.2.1 支承件物理模型建立18-19
• 2.2.2 支承件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 3 基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-尺寸設(shè)計(jì)22-43
• 3.1 基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型設(shè)計(jì)22-29
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化概述22
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)單元類型特征22-24
• 3.1.3 基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型設(shè)計(jì)24-29
• 3.2 基于響應(yīng)曲面法的尺寸優(yōu)化可行性分析29-36
• 3.2.1 響應(yīng)曲面法概述29-30
• 3.2.2 基于響應(yīng)面法的結(jié)構(gòu)單元尺寸優(yōu)化30-32
• 3.2.3 基于控制變量法的結(jié)構(gòu)單元尺寸優(yōu)化32-36
• 3.3 基本結(jié)構(gòu)單元尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)36-42
• 3.3.1 基本結(jié)構(gòu)單元實(shí)體模型的建立36-37
• 3.3.2 基本結(jié)構(gòu)單元邊界條件的確定37-38
• 3.3.3 基本結(jié)構(gòu)單元尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)38-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 組合結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-尺寸設(shè)計(jì)43-55
• 4.1 組合結(jié)構(gòu)單元性能分析43-47
• 4.1.1 同類型組合結(jié)構(gòu)單元性能分析43-44
• 4.1.2 異類型組合結(jié)構(gòu)單元性能分析44-47
• 4.2 結(jié)構(gòu)單元組合數(shù)量的選擇47-53
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)單元組合模型47-49
• 4.2.2 結(jié)構(gòu)單元組合數(shù)量性能分析49-53
• 4.3 本章小結(jié)53-55
• 5 復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-性能-尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)用55-67
• 5.1 機(jī)床立柱物理模型建立55-58
• 5.2 機(jī)床立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-66
• 5.2.1 機(jī)床立柱的概念設(shè)計(jì)58-59
• 5.2.2 機(jī)床立柱結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)59-64
• 5.2.3 機(jī)床立柱靜態(tài)性能對(duì)比64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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本文編號(hào)：864998