復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-性能-尺寸設(shè)計方法研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，企業(yè)對制造業(yè)提出了更高的要求。如何在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)快速高效的設(shè)計成為了零件設(shè)計時需要解決的難題。目前復(fù)雜支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計大多使用經(jīng)驗類比的設(shè)計方法以及局部改進的設(shè)計方法。傳統(tǒng)的設(shè)計方法不僅會造成零件材料的浪費同時也大大增加了設(shè)計的周期。但到目前為止，在復(fù)雜支承件設(shè)計方法環(huán)節(jié)各國都較為薄弱，因此對復(fù)雜支承件設(shè)計方法的進一步研究就顯得較為有意義。
　　本文依托科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”(NO.

2、2015ZX04014-021)。在課題組支承零件的結(jié)構(gòu)“概念-單元”設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，本文進一步研究了復(fù)雜支承件結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型-性能-尺寸設(shè)計方法。在定性研究支承件設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，進一步研究了復(fù)雜支承件的定量化設(shè)計方法，給出了詳細的設(shè)計流程，并通過實例證明了該方法的有效性。本論文主要研究的內(nèi)容如下:
　　1、本文在課題組原有的結(jié)構(gòu)單元分析的基礎(chǔ)上，通過對大量不同載荷下結(jié)構(gòu)的主傳力路徑進行拓撲優(yōu)化，研究不同載荷下各結(jié)構(gòu)的幾何特征，

3、將各載荷下分析得出的結(jié)構(gòu)稱之為基本結(jié)構(gòu)單元。以各基本結(jié)構(gòu)單元的邊框尺寸為變量，對其邊框尺寸進行優(yōu)化，獲得各載荷下可靠的設(shè)計數(shù)據(jù)庫。
　　2、對復(fù)雜支承件內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)單元的布局形式（數(shù)量、尺寸、排列）進行研究。將基本結(jié)構(gòu)單元組合為組合結(jié)構(gòu)單元，研究不同組合結(jié)構(gòu)在各典型工況下性能的最優(yōu)化。根據(jù)支承件在各類工況下的載荷特性確定組合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元的類型，以支承件靜態(tài)性能最優(yōu)為目標，以基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)型的個數(shù)、尺度、排列組合次序為設(shè)計變量，結(jié)合