精密卧式加工中心立柱综合性能优化设计及分析

精密卧式加工中心立柱综合性能优化设计及分析

论文摘要

为提高精密卧式加工中心立柱的综合性能,采用拓扑优化与多目标参数优化相结合的系统优化方法对立柱进行分析及优化。利用ANSYS计算并分析了原始立柱的质量和静、动态性能。以立柱的刚度最大为目标,采用拓扑优化技术研究立柱的载荷传递路径。基于拓扑优化结果,分别以立柱的最大振幅和质量最小为优化目标,以立柱的最大静应力和最大静变形及质量不大于原始立柱相关参数为约束,对立柱进行多目标参数优化设计,确定了最佳结构和最佳参数的立柱。其与优化前相比:质量降低6.1%、静刚度和强度提高10%以上、各轴的最大振幅分别减小29.5%、26.7%、9.2%、最小动刚度分别提高43.5%、36.8%和8.8%。

论文目录

  • 1 立柱有限元分析
  •   1.1 静态分析
  •   1.2 动态分析
  • 2 立柱拓扑优化
  • 3 立柱参数优化及性能分析
  •   3.1 立柱参数优化设计
  •   3.2 优化后立柱性能分析
  •     3.2.1 优化后立柱静态分析
  •     3.2.2 优化后立柱动态分析
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈宇,朱守琴

    关键词: 精密卧式加工中心,立柱,静动态性能,轻量化,拓扑优化,参数优化

    来源: 机械设计与研究 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 金属学及金属工艺,自动化技术

    单位: 巢湖学院机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51375219),安徽省教育厅重大资助项目(KJ2018ZD045)

    分类号: TG659

    DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.2019.0247

    页码: 140-143+154

    总页数: 5

    文件大小: 1427K

    下载量: 82

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