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《基于拓扑优化的机床立柱筋板改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第26卷第1期机械设计与研究Vol.26No.12010年2月MachineDesignandResearchFeb.,2010文章编号:100622343(2010)012087206基于拓扑优化的机床立柱筋板改进饶柳生,侯亮,潘勇军(厦门大学机电工程系,厦门361005,E2mail:hliang@xmu.edu.cn)摘要:在拓扑优化的基础上,提出根据拓扑优化结果改进筋板布局的方法,并结合案例,构造了基于相对密度法的连续体结构动力学拓扑优化设计数学模型,以结构的相对密度为设计变量,分别以柔度最小化、一阶固有频率最大化为目标和两者结合的多目标进行拓扑优化。在采用多
2、目标优化时,对两个目标用加权和方法进行折衷处理,通过设置权值来确定两者在优化中所起作用大小。优化后得出不同的密度云图,根据密度云图所示材料分部,改进筋板布局,达到提高机床动、静态特性的目的。关键词:拓扑优化;机床立柱;筋板;密度云图;多目标中图分类号:TH16文献标识码:AImprovementoftheRibPlateinMachineToolsColumnBasedonTopologyOptimizationRAOLiu2sheng,HOULiang,PANYong2jun(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineerin
3、g,XiamenUniversity,Xiamen361005,China)Abstract:Bymeansoftopologyoptimizationtechnique,anapproachdoingimprovingthelayoutofribplatesdi2rectedbytheoutcomeoftopologyoptimizationisproposedherein.Inconsiderationofactualengineeringscenarios,themathematicalmodelsofstructuraldynamiccharacteristi
4、ctopologyoptimaldesignoncontinuumstructureswereestab2lished,thenthismodelcarriesouttopologyoptimizationofpillarstructuresbymakingtherelativedensityofthestruc2tureasthedesignvariableswithminimizingthecompliance,maximizingthefirstordernaturalfrequencyastheobjec2tivesandacombinationofthetw
5、oasamulti2objectiverespectively.Whenoptimizingwithmulti2objective,compromiseprogrammingmethodisadoptedtoprocessthetwoobjectivesandtheeffectsofthetwoobjectivesaredeterminedbytheweight.Afteroptimization,differentdensitynephogramsarecreated.Withtheaidofthematerialdistributionshownindensity
6、nephograms,thelayoutofridplateisre2engineeredandthestaticanddynamicperformanceoftheinvestigatedmachinetoolisthereforeremarkablyenhanced.Keywords:topologyoptimization;column;ribplate;densitynephogram;multi2objective在机床各部件设计中,引入仿真技术可大大缩短机床开对机床精度有决定性影响。现在以机床立柱为研究对象,借发周期,提高其性能。随着机床向高精度方向发展,
7、对机床助有限元分析软件hyperworks中优化模块optistruct,通过设动、静态特性要求也越来越高。影响机床特性的因素有很置单优化目标和多优化目标进行拓扑优化。并根据优化结多,除了选取合理的尺寸,提高接触面的刚度外,合理的布置果和实际筋板布置经验,更改板筋布局,使机床部件动静态筋板也是提高机床刚度的重要方法。文献[1]结合拓扑优化特性都有一定程度提高。结果,改进筋板布局,提高了机床的动、静态特性。目前拓扑1拓扑优化方法简介[1,2]优化多集中在单目标优化方面,但在实际的运用中,存在拓扑优化是一种数学方法,能在给定的空间结构中生成许多多个目标需
