機床支承件結構與性能設計及其軟件實現(xiàn).pdf

1、機床靜、動態(tài)性能是評價機床結構性能優(yōu)劣的重要指標。以拓撲優(yōu)化理論為基礎的結構優(yōu)化方法在機床結構設計領域得到廣泛的應用，并且以有限元理論為基礎的尺度優(yōu)化方法正在機床性能設計方面被大眾熟知并廣泛采用。與傳統(tǒng)的經驗設計相比，這類方法可以突破機床原始結構束縛，進行結構創(chuàng)新設計。在保證機床性能的前提下，完成結構方案的尺度優(yōu)化設計。
　　本文結合課題要求研究了基于拓撲優(yōu)化的結構優(yōu)化設計方法和基于有限元的尺度優(yōu)化方法，運用該設計方法對立式加工中

2、心的十字滑臺進行結構優(yōu)化與性能設計。主要的研究內容如下:
　　(1)通過研究機床支承件的一般設計流程，將軟件的功能模塊進行分解，相應的開發(fā)了物理模型、概念模型設計和強度剛度設計三大模塊。在物理模型分析階段，完成基本實體模型建立、結合面載荷求解和約束等效;在概念模型設計階段，進行結構拓撲優(yōu)化和概念構型設計;在強度剛度設計階段，實現(xiàn)結構方案的詳細性能設計，包括構型與尺度設計，以及支承件的性能分析與評價。
　　(2)應用本文論述的

3、結構優(yōu)化設計方法以及Hypermesh模塊對十字滑臺進行結構拓撲優(yōu)化，以多工況靜、動態(tài)加權組合應變能為優(yōu)化目標，生成最佳傳力路徑;根據(jù)規(guī)整化處理原則，在不同的幾何視圖方向上提取優(yōu)化結果特征，完成了十字滑臺的概念構型設計。在結構方案設計階段，根據(jù)拓撲優(yōu)化結果以及主體結構與單元結構的一般設計原則，在概念構型基礎上完成詳細結構設計。
　　(3)應用“尺度優(yōu)化”方法以及Workbench模塊對十字滑臺進行結構性能設計，以多工況靜、動態(tài)組合