基于大型缸套數(shù)控立式車床關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)特性分析與優(yōu)化.pdf

1、缸套是船用柴油機(jī)承受摩擦負(fù)擔(dān)最繁重的部件之一，其加工質(zhì)量直接關(guān)系到柴油機(jī)的工作狀況和使用壽命。加工最大外徑達(dá)1200 mm、最大高度達(dá)2500 mm的大型缸套對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)有著特殊的要求，需要在原有機(jī)床基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行改進(jìn)或重新設(shè)計(jì)。在缸套加工過程中，機(jī)床關(guān)鍵部件受到切削力等載荷的作用，其強(qiáng)度、剛度以及抗振性能等結(jié)構(gòu)特性都直接影響到缸套的加工質(zhì)量。
　　本文基于彈性力學(xué)和有限元基礎(chǔ)理論，以ABAQUS和HyperWorks兩種有

2、限元分析優(yōu)化類軟件為工具，對(duì)大型船用缸套加工所需機(jī)床關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析和優(yōu)化。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）分析大型船用缸套加工對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)特性的需求，確定機(jī)床結(jié)構(gòu)并建立整機(jī)的三維模型。
　　（2）利用ABAQ US對(duì)處于不同懸伸量時(shí)的機(jī)床滑枕進(jìn)行靜力學(xué)分析，得到其受載后的應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D，并用Matlab擬合出靜剛度、最大應(yīng)力、應(yīng)變位移與懸伸量之間的關(guān)系曲線。得到滑枕的強(qiáng)度和剛度狀況，找出結(jié)構(gòu)中存在的問題，為機(jī)床的設(shè)計(jì)

3、以及部件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供參考依據(jù)。
　?。?）在ABAQ US中對(duì)動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究，主要是模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，得到其固有頻率、振型分布以及受激振力后的穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。將得到的固有頻率與機(jī)床中動(dòng)力裝置的振動(dòng)頻率進(jìn)行比較，為動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)預(yù)防共振的發(fā)生提供參考。根據(jù)諧響應(yīng)分析中得到的最大響應(yīng)位移，計(jì)算出其動(dòng)剛度，同時(shí)找出機(jī)床在加工過程中需要規(guī)避的激振力頻段。
　　（4）使用HyperWorks結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊OptiStruc