立式磨床橫梁的有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、機(jī)床制造業(yè)是一個國家的基礎(chǔ)工業(yè),其發(fā)展水平往往決定一個國家的工業(yè)水平?，F(xiàn)代工業(yè)對機(jī)床的要求越來越高,而國內(nèi)的機(jī)床制造水平等卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外的先進(jìn)水平,在機(jī)床精度等方面和國外有較大差距。
　　 本文以某機(jī)床廠的立式磨床的橫梁為主要研究對象,首先建立了橫梁的三維模型,有限元分析模型；然后分別對其進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析和模態(tài)分析,驗(yàn)證其原始結(jié)構(gòu)的合理性；最后通過優(yōu)化設(shè)計(jì),建立橫梁的優(yōu)化模型并完成了對橫梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,減小了其質(zhì)量,降低生產(chǎn)

2、成本。具體包括以下內(nèi)容:
　　 1.闡述了論文的研究背景和意義,介紹了國內(nèi)外機(jī)床研究現(xiàn)狀及現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)思想的主要發(fā)展階段。
　　 2.運(yùn)用CAD軟件SolidWorks對橫梁進(jìn)行了三維建模,并通過格式轉(zhuǎn)換導(dǎo)入有限元分析軟件.ABAQUS。然后經(jīng)過賦予材料屬性,設(shè)置邊界條件等建立橫梁的有限元模型。
　　 3.對橫梁進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析,得到了最危險工況下橫梁的應(yīng)力和應(yīng)變,其結(jié)果均符合設(shè)計(jì)要求,驗(yàn)證了其原始結(jié)構(gòu)的合

3、理性,并為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)。
　　 4.對橫梁進(jìn)行了有限元模態(tài)分析,得到了其前幾階固有頻率及振型,其前幾階固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外部激勵頻率,振型良好,橫梁原始設(shè)計(jì)的動態(tài)性能良好,驗(yàn)證了原始結(jié)構(gòu)的合理性,進(jìn)一步為優(yōu)化提供依據(jù)。
　　 5.選取三個對橫梁質(zhì)量影響較大的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析,得到了其對于橫梁的變形及固有頻率的靈敏度,為橫梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了參考。
　　 6.建立優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,對橫梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化