發(fā)布時間：2022-10-19 20:15

　　針對傳統(tǒng)機床橫梁設計中存在材料利用效率低、剛度不足和設計周期較長的問題,以某型號龍門加工中心橫梁結構為研究對象,基于拓撲優(yōu)化和筋板形式選擇對橫梁進行輕量化設計。首先對加工中心整機進行靜力學分析、模態(tài)分析和諧響應分析,分析結果表明橫梁為影響加工中心性能的關鍵零部件。然后以橫梁為優(yōu)化目標,對橫梁進行拓撲優(yōu)化,根據(jù)拓撲優(yōu)化的材料分布情況設計了橫梁的最優(yōu)基本結構形式,通過對比選擇靜、動態(tài)性能較好的‘X’類型筋板進行布局,得到了最終的橫梁優(yōu)化結構。最后對優(yōu)化的橫梁結構進行驗證,分析結果表明:該結構設計方法有效地改善了整機的動態(tài)性能,在橫梁質量減輕2.1%的同時,優(yōu)化后的整機的靜剛度和前6階固有頻率均得到了不同程度的提高。 

【文章頁數(shù)】：5 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 整機靜動態(tài)分析及優(yōu)化目標確定
    1.1 機床整機結構分析
    1.2 機床整機有限元分析
    1.3 機床整機靜力學分析
    1.4 機床整機的模態(tài)分析
    1.5 機床整機的諧響應分析
2 橫梁的優(yōu)化設計
    2.1 橫梁拓撲優(yōu)化的數(shù)學模型
    2.2 橫梁的受力及靜態(tài)特性分析
    2.3 橫梁拓撲優(yōu)化
    2.4 橫梁的模型重構
3 橫梁筋板的分析與選型
4 新橫梁模型的驗證
5 結論



本文編號：3694035