深孔钻镗床床身的有限元分析及拓扑优化

为了提高深孔镗床床身的综合力学性能,以T2120深孔钻镗床为研究对象,采用三维软件Pro/E建立床身结构实体模型,然后将实体模型导入到ANSYS中对床身进行模态分析计算出床身固有频率和振型.用ANSYS软件拓扑优化模块对床身进行拓扑优化分析,根据优化结果对床身进行改进设计.改进后的床身固有频率有明显提高,质量减少了27.5％,达到了拓扑优化减重和材料最佳分配的目标.     

多目标驱动的立式精密磨床床身优化设计方法研究

对磨床床身进行轻量化设计,在Solidworks中建立合理的简化模型,然后导入ABAQUS中进行静态分析和模态分析,根据分析结果对床身的结构提出改进方案.安排正交试验对实验结果数据做线性回归,然后进行灵敏度分析找出对床身刚度和重量敏感的结构尺寸.通过中心复合试验设计采取样本建立所选尺寸与床身最大变形量和重量的二次响应面模型.运用理想点法实现对床身最大变形量和重量的双目标优化.结果表明:床身刚度不减小,重量减轻7％.     

基于有限元的高速数控车床床身结构分析与优化

床身是车床的重要基础件,它的静、动态特性直接影响车床的加工精度与作业稳定性。以ADI高速数控车床床身为研究对象,建立床身的三维实体模型与有限元模型,借助ANSYS有限元分析软件对其进行静力分析和模态分析。以降低数控车床床身变形量和提高低阶固有频率为目标,根据分析结果对车床床身原设计进行改进,通过有限元分析对比,提出在床身内部与上导轨区域增加筋板和床身底部薄弱部分填厚的结构优化方法。经仿真分析优化后的床身动、静刚度明显增强,低阶固有频率明显提高。     

锯片对磨机床床身动态分析与优化

针对锯片对磨机床床身结构特点,利用Pro/E三维软件建立其三维模型,并用ANSYS软件进行了静力和模态分析,得到了应力分布图、结构变形图以及前6阶固有频率和模态振型,分析结果表明:节点最大等效应力和节点最大位移均在规定范围之内,各项数据均符合要求,床身结构整体刚度较好,床身具有良好的静力特性和动态特性,能够满足设计要求.同时在此基础上对床身做了进一步优化,从而可以节约材料,降低成本.为锯片对磨机床的开发提供了理论依据.     

CKS6125数控机床床身的有限元分析与研究

建立CKS6125机床床身的三维实体模型,基于ANSYS有限元分析,对CKS6125机床床身进行了模态分析,得出了CKS6125机床床身前六阶固有频率和振型.掌握CKS6125机床床身各阶振动模态的特点,有利于CKS6125机床床身整体结构的设计,对提高数控机床的设计质量具有重要意义.     

基于元结构的机床床身结构性能分析与优化设计

以CA6150车床床身的结构分析为例,首先对床身受力情况进行分析并运用ANSYS软件进行结构静刚度和模态分析,在此基础上运用元结构对床身的筋板结构进行优化.在床身基本尺寸不变的前提下,以床身结构固有频率为优化目标,提出该床身结构若干改进方案,并通过对各种方案分析比较确定结构最优方案.     

基于有限元的一体斜床身热应力分析

论文对一体斜床身进行三维实体建模,把典型工况下的切削力、床身上各机床零件的重力折算到一体斜床身上,得到切削位置分别位于工件两端和中间时一体斜床身载荷参数.在此基础上,运用经典有限元软件ANSYS对一体斜床身进行静力分析、热分析和热力耦合分析,得到一体斜床身静态特性,探讨了外部静力载荷、温度场以及两者相互作用时对一体斜床身应力应变的影响.     

复合材料磨床床身的模态分析与实验研究

运用ANSYS对该床身进行有限元模态分析,得到其前三阶固有频率和振型;运用DHMA模态分析系统对床身进行模态测试,得出其相应的模态参数。将模态分析结果与实验结果对比发现,每个阶次对应的固有频率相差不大且振型结果相近。说明所得到的床身动态特性结果是正确的,且床身的动态特性满足设计要求。     

大型落地式镗铣床TKS6916整机有限元分析

利用有限元软件建立了大型落地式镗铣床TKS6916整机模型,并对其进行静力和动力分析。静力分析结果显示:机床的变形是由床身自重以及滑座与立柱间联接螺栓的预紧力两个载荷效应叠加而成;机床最大应力值远低于材料的屈服极限,说明机床的材料使用是足够安全的。动力分析结果说明:前5阶模态与立柱和油缸直接相关,在设计中需要加强其刚度;和立柱有关的模态不会随主轴箱位置的变化而变化,而和油缸有关的模态受主轴箱位置的影响较大。     

基于模态应变能灵敏度的数控机床床身结构分析与优化

基于床身有限元模型进行模态分析,选取1阶模态下模态应变能集中的位置,引入灵敏度分析方法对床身的设计尺寸进行优化。优化结果表明:优化后1阶模态应变能分布均匀,降低了床身质量,同时可以减少结构优化的盲目性,提高优化效率。文中的优化设计过程与方法可推广到机床其他部件的结构动态性能优化中,从而为机床整体结构动态特性的改进、优化设计提供了重要的方法和理论依据。     

大型静压回转工作台的模态分析与优化设计

对大型静压回转工作台进行静态特性分析与模态分析,得到其承载能力和动态性能,为工作台的优化提供了理论依据;基于工作台的静动态性能情况,以减轻其质量为目标函数,利用元结构方法进行出砂孔优化设计,优化后的结构满足工作时所需的动、静刚度,同时保证了最大一阶固有频率;对优化后的工作台进行试验模态分析,将实验所得结果与仿真结果进行对比,结果表明误差在允许范围之内,确保了优化后工作台的动态特性要求。     

基于ANSYS Workbench的龙门式折弯机机架模态分析及工作台拓扑优化

为研究龙门式折弯机的静力学性能及其在满载工作时机架的抗振性能,运用ANSYS Workbench对一款龙门式折弯机机架进行有预应力的模态分析,得到静力学分析结果和前6阶固有频率及对应振型。利用拓扑优化,对折弯机工作台进行去除材料的形状优化,根据拓扑优化云图修整形状尺寸,然后在Solid Works中对工作台模型进行重建,将优化后的模型再次导入ANSYS Workbench中进行预应力模态分析,对优化前、后机架的静力学性能和动态特性进行比较和分析。最终,优化后的工作台质量减轻了11.7%,最大等效应力也有所减小,并且,龙门式折弯机的抗振性能不会受到影响,确定了拓扑优化的可行性。     

TK6920型数控铣镗床主轴箱的计算机辅助分析及改进设计

文章研究内容针对TK6920型数控铣镗床主轴箱CAD分析及优化,运用solidworks软件建立了三维CAD设计分析模型,并采用ansys有限元软件建立了有限元模型并进行静态刚强度分析.计算分析了主轴箱的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将主轴箱进行了优化设计,尝试了新的改变约束的方法,与初始设计进行对比分析,为主轴箱的结构设计及改造提供理论依据.     

闭式数控回转头压力机机身有限元分析及优化设计

采用 MARC软件包对空间板系结构的闭式数控回转头压力机机身进行了静态及动态有限元分析 ,详细研究了构成机身的各板材的几何参数对机身受力及变形状况的影响 ,并对机身强度和刚度指标进行了实际测试 ,最后结合模态分析结果 ,给出了机身改进的优化设计方案     

精密螺母磨床床身动静态分析与结构优化

以某型号精密螺母磨床为研究对象,使用Ansys有限元分析软件对其结构进行模态分析,识别出其结构设计中的薄弱环节。在此基础上,以提高床身低阶固有频率和降低床身质量为优化目标对其结构进行了改进。比较四种改进方案取得的结果,确定综合优化方案并对其进行相应的静刚度校核。优化后的床身与原模型相比,前四阶固有频率均有大幅提高,其中一阶固有频率提高16.7%,床身质量下降1.36%,最大位移变形降低了22.1%,且受力均匀,达到了预期的目标,同时也为螺母磨床床身的结构设计提供了参考依据。     

直驱机床矿物质材料龙门框架优化设计及分析

为了加工直径320 mm,高度250 mm的工件,在保证各类相关尺寸的情况下设计了一种床身和龙门框架为矿物质材料的五轴直驱复合加工中心。为了减轻机床的质量并降低其重心,对矿物质材料龙门框架进行以提高模态性能和柔度最小化为目标的拓扑优化设计,再用多目标遗传算法对拓扑优化后的龙门框架进行尺寸优化,并前后多次对其动、静态性能进行仿真分析和比较。对比市场现有铸铁龙门框架与最终优化后的矿物质材料龙门框架,结果显示：矿物质材料龙门框架质量上降低了15.03％,最大变形降低了8.7％,最大应力降低56.68％,一阶固有频率增大了23.45％。优化后的矿物质材料龙门框架在静、动态特性以及轻量化方面都要明显优于铸铁龙门框架支承件。     

特大型破碎机机架的结构与铸造工艺

针对特大型破碎机机架的两种优化设计方案,利用ProCAST模拟软件进行仿真分析,根据凝固模拟结果优化铸造工艺,并结合有限元静力分析和模态分析结果,最终确定前墙深腔式结构更适合特大型破碎机机架.     

面向微电子超声键合的精密气浮定位平台特性分析

基于有限元方法,详细考察了两自由度气浮支撑定位平台的静动态特性.建立了定位平台的有限元模型,分别对其进行了静态、模态和瞬态分析.通过静态分析,考察了系统在静力载荷作用下的响应特性;经模态分析,获取了定位平台的固有频率以及模态振型;通过施加脉冲力激励,探讨了系统的脉冲响应,通过方波力信号模拟定位平台的实际工作状态,得到了定位平台的瞬态响应特性.结果表明,该定位平台具有良好的静动态特性,为该类气浮支撑定位平台的结构优化设计与控制提供了重要信息.     

基于ANSYS Workbench的某大型氧化铝仓有限元分析

文章以某工程中25000 t氧化铝仓主体结构为分析对象,采用SolidWorks搭建实体模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench中进行静态分析、模态分析、地震反应谱分析和瞬态分析,得到氧化铝仓的应力和位移云图。分析结果显示:氧化铝仓在静态载荷作用下满足设计要求;氧化铝仓的动力学特性较为复杂,模态振型具有多样性,在地震载荷作用下,其强度和稳定性满载抗震要求。