基于TOSCA軟件的精密臥式加工中心滑板的拓?fù)鋬?yōu)化方法
本文選題:滑板 + 拓?fù)鋬?yōu)化。 參考:《機(jī)械設(shè)計》2017年01期
【摘要】:研究了精密臥式加工中心"框中框"結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件滑板的拓?fù)鋬?yōu)化方法,提出了一種新的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計思路。首先在滿足裝配邊界條件下最大限度地放開初始優(yōu)化模型的設(shè)計區(qū)域,實現(xiàn)滑板的外輪廓拓?fù)鋬?yōu)化;基于外輪廓結(jié)構(gòu)設(shè)計得到二次拓?fù)鋬?yōu)化模型,在約束外輪廓的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了滑板內(nèi)部筋板的拓?fù)鋬?yōu)化,最終得到一種新的滑板結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。在設(shè)計中以滑板結(jié)構(gòu)多工況加權(quán)靜態(tài)應(yīng)變能最小,1階固有頻率最大為目標(biāo)函數(shù),以體積比為約束條件進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計。采用新結(jié)構(gòu)的滑板的靜剛度在X,Y,Z三個方向均得到了提高,1階固有頻率提高了15.7%,質(zhì)量減輕了6.5%,提出的優(yōu)化方法對機(jī)床大件的拓?fù)鋬?yōu)化具有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In this paper, the topology optimization method of the slide plate of the key structural parts in the "frame in the frame" structure of the precision horizontal machining center is studied, and a new method of topology optimization design is proposed. Firstly, the design area of the initial optimization model is opened to the maximum extent under the condition of satisfying the assembly boundary, and the outer contour topology optimization of the slide plate is realized, and the secondary topology optimization model is obtained based on the outer contour structure design. Based on the constrained outer contour, the topology optimization of the inner stiffened plate is realized, and a new design scheme of the sliding plate structure is obtained. In the design of the sliding plate structure, the maximum of the minimum natural frequency of the first order of static strain energy is taken as the objective function, and the volume ratio is taken as the constraint condition to carry out the topology optimization design. The static stiffness of the slide plate with the new structure has been improved in the three directions of XY Z. The natural frequency of the first order has been increased by 15.7and the mass has been reduced by 6.5. the proposed optimization method has important guiding significance for the topology optimization of the large parts of the machine tool.
【作者單位】: 天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】:國家科技重大專項資助項目(2013ZX04005-013)
【分類號】:TG659
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1978132
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