針對機(jī)械制造裝備的有限元靜、動(dòng)態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、機(jī)械制造裝備的工作精度和運(yùn)行效率已成為其設(shè)計(jì)追求的兩大目標(biāo)。對機(jī)械制造裝備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)分析,找出其結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié),可指導(dǎo)機(jī)械制造裝備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。有限元理論的問世,使得許多科學(xué)構(gòu)想在技術(shù)上得以實(shí)現(xiàn)、得到應(yīng)用,極大地推動(dòng)了人類技術(shù)能力的發(fā)展。
　　有限單元法是現(xiàn)在解決工程項(xiàng)目中復(fù)雜問題的重要手段,在許多行業(yè)中,例如土木土建、海洋勘探、航空領(lǐng)域等,提供了進(jìn)行科學(xué)研究和工程分析的重要方法和手段,已成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)

2、算機(jī)輔助制造(CAM)工程和數(shù)值仿真的重要補(bǔ)充部分。
　　本文首先在對目標(biāo)數(shù)控鏜銑床實(shí)際結(jié)構(gòu)研究分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合經(jīng)典有限元理論,并以DS Solidworks軟件為主要分析工具,綜合運(yùn)用了Solidworks的CAD建模功能以及Simulation模塊的靜力分析和頻率分析功能,對目標(biāo)鏜銑床床身,立柱關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和整機(jī)的靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了一定的研究,得到了相關(guān)的機(jī)床靜、動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。接著,研究了機(jī)床立柱、床身筋板高度和厚度對結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)

3、態(tài)性能參數(shù)的影響,并基于針對連續(xù)體的相對密度原理,采用拓?fù)鋬?yōu)化的方法,綜合運(yùn)用靈敏度分析和多目標(biāo)優(yōu)化方法,以柔度和一階固有頻率為優(yōu)化目標(biāo),建立拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型,對機(jī)床立柱、床身結(jié)構(gòu)筋板的排布進(jìn)行了一定程度的改進(jìn)和優(yōu)化。
　　接著,本文對目標(biāo)弧齒錐齒輪銑齒機(jī)床身,立柱,橫滑板,工件箱,滑臺等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和整機(jī)模型進(jìn)行了較為全面的動(dòng)態(tài)有限元分析,得到了比較詳細(xì)的自由、約束狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。最后使用JM5930采集設(shè)備(N-modal)