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整车下线灯光检测装备的轻量化设计与结构优化
作者姓名:张磊  岳之斌  徐进友  芮成杰  董磊  顾炎辉
作者单位:1. 天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;2. 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心;3. 北京理工大学国际设计中心;4. 淮阴工学院设计艺术学院
基金项目:国家重点研发计划(2017YFB1303304);
摘    要:为节约整车下线灯光检测装备的制造材料,降低生产及运输成本,根据零部件模块化、标准化及重用性要求,对其内部桁架结构进行轻量化设计,建立了三维数字模型;对桁架结构的强度和刚度进行分析与校核,得到应力与应变云图;将应力和应变作为约束条件,通过响应面分析,以多元二次回归方程模拟输入参数和输出参数间的函数关系,采用目标驱动优化分析法对桁架梁型材的截面尺寸进行优化,得到最优尺寸;以改进后桁架的重力为预应力,对立柱进行特征值屈曲分析,并进一步进行轻量化设计,总体减重率达到30%。通过静力学分析,验证了其结构的稳定性。在保证结构稳定性的前提下,实现了对检测装备的轻量化设计。

关 键 词:轻量化设计  整车下线灯光检测装备  结构设计  优化设计  有限元分析
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