| 基于拓扑优化的深孔钻床主轴箱的结构重构 |
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| 引用本文： | 张宏博,薄瑞峰,游小红,沈兴全.基于拓扑优化的深孔钻床主轴箱的结构重构[J].机床与液压,2013(7). |
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| 作者姓名： | 张宏博 薄瑞峰 游小红 沈兴全 |
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| 作者单位： | 1. 中北大学机械工程系,山西太原030051
2. 山西省深孔加工工程技术研究中心,山西太原030051 |
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| 摘 要： | 为有效提高深孔钻床关键件的动态性能并减轻其质量,运用有限元分析和拓扑优化相结合的方法,对Z8016深孔钻床主轴箱进行了结构优化设计.利用Pro/E对Z8016主轴箱初始结构进行了三维建模并导入HyperMesh进行模态分析;根据变密度法的基本思想,建立以箱体结构的相对密度为设计变量、以一阶固有频率最大化为目标函数、以体积分数(质量)为约束条件的拓扑优化模型,并以HyperWorks/OptiStruct软件为工具,对其进行拓扑优化,得到了主轴箱材料的最优分布图;根据优化方案对初始结构进行了重构设计.研究结果表明:改进后的主轴箱结构,一阶固有频率提高了6.71%,质量减少了6.85%,动态特性满足设计要求,从而为深孔加工机床中其他关键部件的结构优化提供了参考.
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| 关 键 词： | 主轴箱 深孔钻床 拓扑优化 模态分析 结构重构 |
Structural Reconstruction of Spindle Box of Deep Hole Drilling Machine Based on Structural Topology Optimization |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Spindle box Deep drilling machine Topology optimization Modal analysis Structural reconstruction |
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