數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床橫梁動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是一種加工多孔薄板的沖裁設(shè)備，橫梁是數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的送料機(jī)構(gòu)，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能直接關(guān)系到送料的準(zhǔn)確性，同時(shí)也影響板材的加工精度和送料速度，為了提高數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床橫梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，降低制造成本，需要對(duì)現(xiàn)有橫梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文以數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床橫梁結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，以有限元理論為基礎(chǔ)，以HyperWorks軟件為工具，對(duì)橫梁進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)，以下是本論文的主要工作及成果:
　　(1)利用SolidWorks簡(jiǎn)化了三維C

2、AD模型，基于單自由度分量分析法，對(duì)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行了參數(shù)識(shí)別，最終建立了包含導(dǎo)軌結(jié)合面的橫梁有限元模型，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，固有頻率最大誤差為6.8％，模態(tài)振型基本一致，驗(yàn)證了有限元模型的正確性。
　　(2)對(duì)X軸溜板位于五個(gè)不同位置時(shí)的靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了計(jì)算與分析，綜合模態(tài)與靜力學(xué)分析結(jié)果:當(dāng)X軸溜板位于位置一時(shí)，橫梁的固有頻率最低;靜剛度較低;且在最大加速度1.2g時(shí)，橫梁抵抗變形的能力也較差。故選定位置一進(jìn)行后續(xù)的優(yōu)化設(shè)

3、計(jì)。
　　(3)本文提出了一種新的橫梁結(jié)構(gòu)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法，避免了傳統(tǒng)的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法無(wú)法同時(shí)考慮多個(gè)目標(biāo)的問(wèn)題。并根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果對(duì)橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，結(jié)果表明，在橫梁質(zhì)量基本保持不變的情況下，橫梁靜剛度提高了17.8％，一階固有頻率增加了4.9％，優(yōu)化效果顯著。
　　(4)將網(wǎng)格變形技術(shù)應(yīng)用到橫梁結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)中，建立了以結(jié)構(gòu)壁厚和結(jié)構(gòu)形狀同時(shí)作為設(shè)計(jì)變量的網(wǎng)格參數(shù)化有限元模型，基于拉丁超立方采樣、相對(duì)