數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床橫梁動力學分析及優(yōu)化設計.pdf

1、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是一種加工多孔薄板的沖裁設備，橫梁是數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的送料機構，其動態(tài)響應性能直接關系到送料的準確性，同時也影響板材的加工精度和送料速度，為了提高數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床橫梁動態(tài)響應能力，降低制造成本，需要對現(xiàn)有橫梁進行優(yōu)化設計。本文以數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床橫梁結構為研究對象，以有限元理論為基礎，以HyperWorks軟件為工具，對橫梁進行了靜動態(tài)特性分析與優(yōu)化設計，以下是本論文的主要工作及成果:
　　(1)利用SolidWorks簡化了三維C

2、AD模型，基于單自由度分量分析法，對直線滾動導軌進行了參數(shù)識別，最終建立了包含導軌結合面的橫梁有限元模型，并與實驗結果進行了對比，固有頻率最大誤差為6.8％，模態(tài)振型基本一致，驗證了有限元模型的正確性。
　　(2)對X軸溜板位于五個不同位置時的靜動態(tài)特性進行了計算與分析，綜合模態(tài)與靜力學分析結果:當X軸溜板位于位置一時，橫梁的固有頻率最低;靜剛度較低;且在最大加速度1.2g時，橫梁抵抗變形的能力也較差。故選定位置一進行后續(xù)的優(yōu)化設

3、計。
　　(3)本文提出了一種新的橫梁結構多目標拓撲優(yōu)化設計方法，避免了傳統(tǒng)的單目標優(yōu)化設計方法無法同時考慮多個目標的問題。并根據(jù)拓撲優(yōu)化結果對橫梁進行結構改進設計，結果表明，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)格變形技術應用到橫梁結構的輕量化優(yōu)化設計中，建立了以結構壁厚和結構形狀同時作為設計變量的網(wǎng)格參數(shù)化有限元模型，基于拉丁超立方采樣、相對