专用摩擦焊机床身多目标拓扑优化研究

以电解铝预焙阳极导电装置专用摩擦焊机床身为对象,研究连续结构的多目标拓扑优化问题。应用平均特征值倒数法和理想点法相结合的方法建立静动态多目标优化数学模型。在连续体结构变密度拓扑优化方法的基础上,建立了控制臂拓扑优化的有限元模型,确定子目标权重系数,进行了多目标拓扑优化。优化结果得到了材料的理想分布,提高了结构固有频率,减低了结构质量,实现多个目标的共同优化,为专用摩擦焊机床身的进一步改进与优化提供了依据。     

基于有限元的大型摩擦焊机主轴箱优化设计

针对摩擦焊机的加工精度的问题,以预焙阳极专用摩擦焊机主轴箱作为研究对象,应用有限元仿真软件ANSYSWorkbench对箱体进行静态与模态分析,得到箱体最大应力、应变及(1-4)阶固有频率和各阶模态阵型,对得到的结果进行分析得到主轴箱具有较好的动态性能。选择箱体总质量与最大变形量为优化目标,筋板厚度等4个关键尺寸为设计变量,使最大变形量减少了61.22%,并减轻了主轴箱的质量和最大应力。根据灵敏度分析提出了优化方案,为大型摩擦焊机主轴箱结构改进或优化设计提供前提依据。     

基于有限元的剥线机刀架结构设计及优化研究

针对护套线剥线机主传动刀架结构设计的合理性及静态和动态特性较差的问题,在确定护套线剥线机主传动机构的自振频率以及对应振型的基础上,设计了护套线剥线机主传动刀架结构。对刀架结构进行有限元分析,以端面厚度与切刀安装螺纹孔位置作为设计变量,以静态特性为目标参数,对端面厚度等参数进行了灵敏度分析,得到了各参数对静态特性的影响趋势;根据灵敏度分析结果对初步设计的刀架各项参数进行了优化,最终得到了优化后的护套线剥线机主传动刀架结构。研究结果表明:优化后主传动刀架的静态和动态特性在一定程度上得到了改善,固有频率及静刚度均有所提高,刀架质量有所减轻。     

基于Creo Simulate的冰激凌灌装机床身有限元分析及优化

利用有限元分析软件Creo Simulate对某公司生产的系列冰激凌灌装机的床身进行模态;根据仿真分析结果,针对床身设计中的薄弱环节进行结构优化,对改进后的床身进行模态分析.结果表明,优化后床身的结构性能较原设计得到显著提高.     

摩擦焊机顶锻箱的有限元分析

以摩擦焊机顶锻箱为研究对象,考虑到工程实际情况,对不同壁厚的顶锻箱有限元模型进行静力学分析,得到在刚度和强度设计要求范围内的最小质量,以达到对其轻量化设计的目的。对比分析轻量化设计前后顶锻箱静力学特征和质量变化,结果显示,在满足强度、刚度的要求下,箱体的质量减少15.7%,节省了材料,为以后采用不同材料顶锻箱的设计提供了参考依据。     

双头相位摩擦焊机核心部件的有限元分析

根据汽车传动轴轴管叉焊接总成的加工技术要求,提出了双头相位摩擦焊机的设计方案,并选取焊机的核心部件主轴箱中的箱体和主轴为研究对象,根据三维设计方案,利用ANSYS Workbench软件建立了有限元模型。分析箱体和主轴的实际工作情况,进行了刚度和应力的静力分析,并对箱体和主轴进行了模态分析。结果表明,焊机主轴箱箱体及主轴的设计比较合理,有着较高刚度和强度的安全系数,为进一步优化结构提供了依据。     

基于有限元分析的精密铣削装备床身设计优化

在面向高档汽车压缩机涡旋盘零件的加工需求背景下,对其加工装备做了基础设计,并根据课题组基础设定了装备部件的材料。对装备的相关外部影响因素进行了精度分析,得到了课题5μm加工要求需要设计3μm的装备模型,由此设计了装备床身模型。在床身模型中基础设计和优化加筋两种方案下分别做了静力学仿真分析,对比了基础设计模型和优化设计模型。床身基础方案的总变形为0.41μm,斜筋方案为0.27μm,圆筋方案为0.32μm,并分析了在X、Y、Z三个方向的变形。     

半挂车鹅颈梁加工专用机床床身结构设计及有限元分析

根据某型半挂车鹅颈梁的结构特点及加工工况,设计半挂车鹅颈梁加工专用机床,并对该机床的组合式床身结构应用ANSYS软件进行静力学分析,求得床身结构在极端工况下的应力分布.根据仿真结果分析优化结构,验证了设计的可行性,可为机床整体结构设计提供参考.     

基于有限元的传动轴结构设计与优化

结合传统的轴设计方法、有限元分析技术和有限元优化方法,设计并优化了机床滑枕一柔性传动轴结构形状,使其在轴两端不对心时仍能稳定传递扭矩,并在给定条件下优化其结构形状,减小不对中对传动轴引起的应力,避免振动或者轴断现象,使其性能最优、寿命最高、材料最省。     

机床床身结构的有限元分析与优化

利用有限元法对机床床身进行静、动态分析,并使用渐进结构优化算法对床身结构进行基于基频约束和刚度约束的拓扑优化,为ESO方法在机床大件结构拓扑优化中的应用做了有益的尝试.     

基于有限元分析的机床床身模态分析与拓扑优化

机床床身作为机械加工设备的重要组成部件和基础部件,其静态特性和动态特性直接影响着机械加工设备的加工精度及其工作稳定性.以某经济型数控车床的床身为研究对象,联合运用三维实体造型软件Pro/E和大型有限元分析软件ANSYS,对研究对象进行模态分析和结构拓扑优化,再结合实地测量实验数据对此经济型数控车床的床身结构进行优化并确定合理的床身结构,为同类型数控设备的设计与制造提供理论依据与参考.     

机床床身结构的有限元分析与优化

机床床身是机床的重要部件,机床床身设计是否合理,与机床的使用寿命和性能有密切的关系。随着计算机辅助计算技术的发展,我们对机床床身结构的分析过程更加快速,分析结果更加准确,分析方法也日趋多样化;随着我国工业的快速发展,机床需求多样化催生了形式多样、功能丰富的机床床身。本文以立式加工中心的机床床身为研究对象,通过有限元分析来分析机床床身的结构,并在此基础上探讨如何对其进行优化,提高机床床身的性能和使用寿命。     

基于有限元方法的轨道吊结构设计优化

基于最优化设计概念,运用通用有限元软件ANSYS的结构优化功能,以轨道吊主梁为优化对象,建立完整三维结构模型,以结构设计关注的主梁翼缘板、腹板几何尺寸为输入参数,以结构强度、刚度、稳定性为响应参数,在起重机设计规范允许范围内,通过分析获得结构最优化模型。结果表明:结构设计优化可合理利用结构部件承载能力、控制结构重量,在满足结构设计合理、安全的前提下,实现产品精益制造,较大地提高企业经济效益。     

基于有限元的爪式联轴器失效分析与优化

通过对联轴器金相和断口光谱分析认定，得出断裂是由于应力集中和加工过程中的热处理不当而产生的。并通过Pro／E建模后的ANSYS结构分析，找出在设计中的结构不合理所引起应力集中，对结构进行有限元优化后减小应力集中。然后对加工过程中的热处理进行改进，提高联轴器的强度。     

基于ANSYS Workbench 5000 KN摩擦焊机旋转夹具的优化

基于ANSYS13.0 workbench的APDL参数化语言,以5 000 k N摩擦焊机的旋转夹具为研究对象,建立有限元模型,对旋转夹具进行拓扑优化分析和静力学分析,得到钢爪体的等效应力和位移云图,并以质量最小、最大等效位移、最大应力为约束条件,设计优化参数,求解最优参数组合,以达到既满足强度要求又用料最省。     

数控高速磨床床身的有限元分析与优化

运用Solid Works软件建立了数控高速磨床床身的三维模型,并在Simulation软件模块中对其分别进行了静力学和模态分析,根据分析结果,对床身筋板的布局、壁厚以及掏沙孔形状等不合理结构进行优化。优化后的床身经过有限元分析后,其最大应力可以减少20.63%,最大变形量可以减少22.18%,第一阶固有频率可以提高9.40%,总体质量可以减少10.48%。     

基于ABAQUS的数控车床床身有限元分析及结构优化设计

利用有限元法对数控车床床身进行静力分析和模态分析,并根据分析的结果对床身进行了结构轻量化设计.结果表明,在保证床身刚度基本不变的情况下,通过调整床身孔结构和加强筋的厚度,将床身质量降低了6.27%,可有效地降低产品成本.     

5000KN连续驱动摩擦焊机自动上料装置有限元分析与结构优化

利用ANSYS Workbench对5000KN连续驱动摩擦焊机自动上料装置进行有限元分析。根据分析结果对钢爪、铝导杆支撑架、车架部分结构优化。优化结果表明,在自动上料装置最大应力、变形都有所降低的前提下,质量明显减少,结构更平稳,可靠性提高。     

基于QFD的摩擦焊机造型设计

摩擦焊机是机床的一种,其整体造型由主机系统、测控系统和液压系统构成,分体的造型特点对其造型整体性、人机操控性等造成了一定的影响。针对造型设计中综合考虑功能性、审美性和人机性能的要求,提出了运用QFD(质量功能展开)构建造型设计质量屋的设计策略。通过摩擦焊机造型设计实例,阐述了质量功能展开在设计过程中的应用方法和主要步骤。应用结果表明,QFD对于非典型性的特种机床造型设计是一种有效方法。     

AG材料床身的结构设计

在研究和应用的基础上，对ＡＧ床身的结构形式，设计特声．预埋件的结构及尺寸选择等几方面做了分析和设计。