留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高刚度轻质量的机床床身优化设计方法研究

孙晓辉 丁晓红 王师镭 蔡戈坚

孙晓辉, 丁晓红, 王师镭, 蔡戈坚. 高刚度轻质量的机床床身优化设计方法研究[J]. 机械科学与技术, 2013, 32(10): 1461-1465.
引用本文: 孙晓辉, 丁晓红, 王师镭, 蔡戈坚. 高刚度轻质量的机床床身优化设计方法研究[J]. 机械科学与技术, 2013, 32(10): 1461-1465.
Sun Xiaohui, Ding Xiaohong, Wang Shilei, Cai Gejian. Study on the Optimization Method of the Machine Tool Bed with High Stiffness and Light Weight[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2013, 32(10): 1461-1465.
Citation: Sun Xiaohui, Ding Xiaohong, Wang Shilei, Cai Gejian. Study on the Optimization Method of the Machine Tool Bed with High Stiffness and Light Weight[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2013, 32(10): 1461-1465.

高刚度轻质量的机床床身优化设计方法研究

基金项目: 

国家自然科学基金项目(50875174,51175347)

浙江省重中之重学科开放基金项目资助

详细信息
    作者简介:

    孙晓辉(1987-),硕士研究生,研究方向为结构分析与结构优化,xiaohuikxh2006@126.com;丁晓红(联系人)教授,博士生导师,dingxhsh021@126.com

    孙晓辉(1987-),硕士研究生,研究方向为结构分析与结构优化,xiaohuikxh2006@126.com;丁晓红(联系人)教授,博士生导师,dingxhsh021@126.com

Study on the Optimization Method of the Machine Tool Bed with High Stiffness and Light Weight

  • 摘要: 针对某型外圆磨床的床身结构,根据有限元分析的结构分析结果改进其结构缺陷,采取降低导轨过渡壁高度、设计独立液压箱、改变支承位置等措施,在提高床身刚度的同时减轻了床身质量。对于改进后的床身结构,以多工况下加权应变能之和最小为目标进行拓扑优化设计,得到床身内部加强筋板的最佳分布形式,再以试验设计(DOE)作为灵敏度分析的方法筛选出对床身质量和应变能影响关键的尺寸变量,构建以床身质量最小为目标的尺寸优化数学模型,以序列二次规划算法(SQP)完成最终的尺寸优化。优化结果显示,优化后新床身的刚度较原床身提高了2.49倍,质量减少22.14%,实现了高刚度、轻质量的床身优化设计。
  • [1] 申远,金一褚等. 基于遗传算法的锻压机床多目标优化设计方法[J]. 中国机械工程,2011,23(3):291~294
    [2] 王艳辉,伍建国等. 精密机床床身结构参数的优化设计[J].机械设计与研究,2003,19(6):53~54,38
    [3] 郭志全,徐燕申等. 基于有限元的加工中心立柱结构静、 动态设计[J]. 机械强度,2006,28(2):287~291
    [4] 汤文成等. 机床床身结构的有限元分析与优化[J]. 制造技术与机床,2005,(2):47~50
    [5] 满佳,张连洪,陈永亮. 基于元结构的机床结构可适应优化设计方法[J]. 中国机械工程,2010,21(1):51~54,66
    [6] 陈叶林、 丁晓红、 郭春星、 郭媛美. 机床床身结构优化设计方法[J]. 机械设计,2010,27(8):65~68
    [7] 《机床设计手册》 编写组. 机床设计手册(第二册)(下)[M].机械工业出版社,1979
    [8] Eschenauer H A,Olhoff N. Topology optimization of continuumstructures: a review[J]. American Society of Mechanical En-gineers,2001,54(4):331~390
    [9] 张胜兰等. 基于 HyperWorks 的结构优化与设计技术[M]. 北京:机械工业出版社,2007
    [10] HyperMesh. Optistruct and Bath Mesher. Altair HyperWorksHelp[CP/OL],2007
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  137
  • HTML全文浏览量:  20
  • PDF下载量:  4
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-19
  • 刊出日期:  2015-06-10

目录

    /

    返回文章
    返回