毕业设计（论文）-液压机工作台的轻量化设计

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1、安徽建筑工业学院毕业设计（说明书）专业机械设计制造及其自动化班级08机械（3）班学生姓名学号课题液压机工作台的轻量化设计指导教师2012年6月2日液压机工作台的轻量化设计机摘要传统设计方法中，将工作台简化为线弹性范畴内的薄板小挠度弯曲问题进行处理。由于工作台实际结构复杂，这种简化无疑存在很大不足，因而考虑采用现今广泛运用的有限元方法进行分析。现建立基于ANSYS的YH27-1250EI-120型液压机移动工作台的有限元模型，模拟工作台工作时的实际工况，对其进行应力、变形分析，给出了不同板厚模型在多种约束和载荷作用下的有限元分析结果，并根据这些分析结果进行优化

2、设计，得出最合适的约束和载荷作用以及最佳的板厚，同时运用拓扑优化的方法对工作台结构作进一步改进，减少了液压机工作台的体积和重量，从而在保证液压机工作台工作需要和使用寿命的前提下，减少工作中的能量损耗，提高钢材利用率。这种分析方法为液压机工作台的轻量化设计提供了方法和思路。关键词：ANSYS；液压机工作台；有限元分析；轻量化设计；拓扑优化。AbstractIntraditionaldesignmethods,theworktableissimplifiedasathinplatebendingproblemintherangeoflinearelasticfo

3、rprocessing.Becausetheactualstructureoftheworktableiscomplex,thissimplificationisputinverybiginadequacy,andconsidersusingtoday'swidelyusedfiniteelementmethodtoanalyze.ThefiniteelementmodeloftheYH27-1250EI-120hydraulicpress'sworkbenchwasestablishedbasedonANSYSsoftware．Thestressanddi

4、stortionoftheworkbenchwereanalyzedbysimulatingtheactualworkingconditions.Thisarticlegivesmanyfiniteelementanalysisoftheresultswhichisgiventhoughdifferentmodelinmanyconstraintandloadandfindthebestconstraintandloadwiththeresults.Atthesametime,wefurtherimprovingthestructurewiththemeth

5、odoftopologyoptimization.Finallyweoptimizethethicknessofthehydraulicmachineworktablethoughfiniteelementanalysisofdifferentthicknessandreducethebulkandtheweightofthehydraulicmachineworktable.Wereducetheenergywasteandincreasetheutilizationratioofsteelandpledgetheneed.Theanalysismetho

6、dprovidesmethodsandideasfortheenergy-savingdesignofthehydraulicmachineworktable.Thisanalysismethodprovidesmethodsandideasforthelightweightdesignofthehydraulicmachineworktable.Keywords:ANSYS;hydraulicmachineworktable;finiteelementanalysis;lightweightdesign;Topologyoptimization.目录摘要i

7、Abstractii1引言12有限元软件简介及轻量化现状22.1有限元软件简介22.2国内外轻量化发展现状23工作台的理论分析及基于ANSYS的限元分析43.1企业给出的设计条件及提出的设计要求43.2工作台的理论计算43.2.1传统设计下工作台模型的力学计算43.2.2薄板模型的有限元分析及与传统计算结果的比较53.2.3实体模型与薄板模型有限元分析结果的比较74液压机工作台的有限元分析94.1工作台有限元分析几何模型的建立及其优化处理94.2约束方式及分网精度的确定95液压机工作台的初步轻量化及改进145.1上板轻量化的有限元计算145.2筋板位置改进1

8、66液压机工作台的拓扑优化及最终轻量化186.1拓扑