直线电动机进给系统滚动导轨结合面动态特性参数识别优化

机床结合面对整机的动静态特性有着重要的影响,结合面动态特性参数的识别对提高整机性能、缩短研发周期有重要意义。提出基于LMS Test.Lab试验模态分析和ANSYS响应面法的动态特性参数识别优化方法。基于结合面等效刚度和阻尼值在ANSYS软件中建立直线电动机进给系统有限元模型,对系统进行仿真模态分析,并通过LMS Test.Lab系统进行模态试验测试,对比仿真模态参数和试验测试模态参数,并通过试验测试结果修正有限元模型。最终使仿真模态参数值与试验测试结果相差在8%以内,验证了该有限元模型的准确性。     

注塑机械手的动态多目标优化

为了满足在保证注塑机械手初始动态刚度的条件下达到整机轻量化的要求,提出基于整机质量、一阶最大变形量和一阶固有频率为目标函数的整机多目标优化设计方法。运用ANSYS软件对参数化模型进行模态分析。使用中心复合设计的试验方法选取合适的结构有限元分析样本点,对样本点处的整机动态特性进行计算和分析,建立反映结构设计输入与响应输出关系的二次多项式响应面模型。建立注塑机械手的多目标优化数学模型,比较分别使用多目标遗传算法、筛选算法、非线性二次规划算法获取的Pareto解集得到最优解。对基于加权平均法的灵敏度分析得到的各设计变量灵敏度值平均数进行排序,可以帮助设计人员淘汰部分设计变量,从而提高优化效率。最后,在保证注塑机械手整机动态性能不降的前提下,整机质量减轻了11.27%。结果表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。     

卧式加工中心整机的静动态有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对加工中心整机进行静力学分析和模态分析,得到其各主要部件的刚度和固有频率、固有振型.在此基础上计算了动静态特性,根据计算结果对其结构进行改进设计和优化.     

基于实验分析的机床结构有限元建模及其应用研究

针对一台数控弧齿锥齿轮铣齿机,进行机床整机的有限元动态和静态分析,测量机床静刚度,进行模态实验测试及分析.结合有限元模态分析结果,依据重要的实验模态和机床静刚度修正导轨结合部有限元模型参数.对机床整机结构进行改进,通过有限元分析计算,改进后整机结构动、静刚度明显提高.为确定机床导轨结合部模型参数提供一种研究思路与方法.     

基于有限元的高速龙门五轴加工中心动静态优化设计

高速龙门五轴加工中心是航空航天、模具和汽车等高科技领域的关键加工装备,机床的动静态特性是影响机床性能的重要因素,将间接或直接影响机床最后的加工性能;在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及桥梁、横梁、滑板、滑枕、工作台和双摆头等主要部件进行了静力学分析和模态分析,发现横梁与滑枕为影响整机动静态性能的薄弱环节,对横梁与滑枕的截面形状和筋板布局进行设计改进,从而提高了机床的动静态性能.     

三轴重叠立式加工中心结构优化研究

依据某款立式加工中心三轴重叠的新型结构配置所面临的整机动、静态刚度需提高等问题,建立考虑滚动导轨接合特性的整机有限元模型,并对加工中心进行动、静态分析。在保证机床强度和不改变加工中心轮廓的前提下,基于筋板结构元的尺寸参数对加工中心动、静刚度的相关性和灵敏度进行分析,选取对整机刚度性能影响较大的尺寸进行优化,得出最优尺寸方案。该优化方法较合理的处理了导轨接合面的非线性特征,提高了整机动静态刚度的计算精度,采用该方法优化后,整机质量仅增加了0.2%,静刚度提升了19.3%,1阶模态的固有频率增加了11.6%,以及其振动幅值减小77.01mm,为数控机床支撑件在结构优化设计阶段提供了一种新的参考方法。     

基于多目标的刨切机床身结构优化设计

以某数控刨切机床身为研究对象,提出一种基于灵敏度分析与结构优化设计相结合,以床身质量、最大静变形和一阶固有频率为优化目标的床身优化设计方法。建立床身有限元模型,对其进行动静态特性分析,通过对床身主要设计参数进行拉丁超立方试验设计,在此基础上,对各设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型,确定影响床身质量和床身动静态特性的关键参数,运用多目标优化算法对床身进行优化求解,根据优化结果,得到最佳优化方案。结果表明:床身质量减少 5.82% ,最大静变形减小 6.71% ,一阶固有频率提高 6.11% ,该优化方法在提高床身动静态特性的基础上,减轻了床身质量,为床身优化设计提供理论参考。     

基于可视化虚拟设计的甘蔗剥叶机开发研究

运用计算机可视化虚拟设计技术与试验研究的方法，探讨了对小型甘蔗收获机械进行关键零件的有限元动静态分析和结构优化，提出了关键零件结构设计的参数，为整机综合性能评价提供必要的设计基础。     

数控机床结合面动、静态特性实验系统的设计

结合面的动静态特性是机床整机动态优化中的关键技术,通过建立结合面实验的数学模型,开发了一套实验装置,并进行了实验,最终得到了结合面的实验数据.为机床整机的动静态优化设计提供了理论基础.     

利用有限元超单元进行大型金属网动特性分析

针对海上设备防护网金属丝直径与防护网尺寸悬殊导致的有限元分析计算困难,利用超单元采用三层单元有限元模型对海上设备防护网动特性进行有限元分析.分析表明.细密防护网的主要动特性表现为准静态特性,高频动特性表现不明显.细密金属网虽然有利于提高设备屏蔽特性,但是在风载作用下将产生过大的变形.对防护网动特性进行预测有利用在保证屏设备屏蔽特性的条件下提高防护网的可靠性.