机床床身结构优化设计方法

结合基于近似模型的尺寸优化及拓扑优化技术,提出了机床床身结构优化设计的策略.首先以床身结构的刚度和基频为设计目标,以床身内部横隔板间距及厚度、垫铁间距为设计变量,通过中心复合设计法生成实验所需的设计变量的样本点,对生成的样本点进行有限元分析得到样本点的响应,借助最小二乘法建立近似模型二阶响应曲面.采用折衷法建立多目标优化模型,并用遗传算法进行求解.在此基础上,采用密度法对床身结构进行拓扑优化.实例计算结果表明,优化后床身质量减轻了4.45%,而刚度提高了5.8%.     

基于ANSYS Workbench的外圆磨床的有限元分析及优化

利用ANSYS Workbench大型有限元分析软件对外圆磨床床身进行有限元分析,并在此基础上以设计重量为目标函数,在保证机构具有足够强度和刚度的基础上,实现了磨床床身设计重量的大幅度下降,所得结论对进一步改进原有产品具有实用和指导意义。     

外圆磨床床身结构的拓扑优化设计

利用ANSYS、HyperWorks大型有限元软件对外圆磨床床身进行有限元分析,并在此基础上以设计重量为目标函数,在保证机构具有足够强度和刚度的基础上,实现了磨床床身设计重量的大幅度下降,所得结论对进一步改进原有产品具有实用和指导意义。     

外圆磨床床身结构的拓扑优化设计

利用ANSYS、HyperWorks大型有限元软件对外圆磨床床身进行有限元分析,并在此基础上以设计重量为目标函数,在保证机构具有足够强度和刚度的基础上,实现了磨床床身设计重量的大幅度下降,所得结论对进一步改进原有产品具有实用和指导意义。     

磨床床身结构优化设计

基于参数化建模和结构优化设计理论,建立了某磨床床身的参数化有限元模型;以床身的筋板间距和壁厚为设计参数,在保证导轨刚度的条件下,采用整体优化和分层优化的方法分别对床身结构进行了优化设计,达到降低床身自重的目的,并对优化前后的结构进行了力学性能比较。整体优化是指同时优化所有的设计变量,而分层优化是指将设计变量根据其对设计目标和约束条件的影响进行合理分组,逐步优化。结果表明,采用分层优化技术可有效地解决设计变量较多的复杂结构优化设计。     

岸桥门框连接斜撑布置研究与优化

针对某型号岸边集装箱桥式起重机门框斜撑进行优化设计。首先应用结构拓扑优化技术,建立斜撑拓扑优化设计的模型;通过拓扑优化设计,得到三种斜撑的布置方案。然后基于斜撑的抗风振要求对斜撑进行尺寸优化,得到满足设计条件的质量最轻的优化结果。通过对优化后的斜撑结构在岸桥整机上的刚度和强度校核,验证了提出方法的有效性。