基于ANSYS Workbench的DVG850滑座的拓扑优化.pdf

《基于ANSYS Workbench的DVG850滑座的拓扑优化.pdf》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1期机械设计与制造2011年1月MachineryDesign&Manufacture107文章编号：1001—3997(2011)01～0107—02基于ANSYSWorkbench的DVG850滑座的拓扑优化木夏田马晓钢张功学(陕西科技大学机电工程学院，西安710021)TopologicaloptimizationoftheslideOfDVG850basedonANSYSWorkbenchXIATian，MAXiao—gang，ZHANGGong-xue(SchoolofMechatronicEngineering

2、，ShaanxiUniversityofScience&TechnolotyXi’an710021，China)：。。。。。’。。。。。。。。。。’。。0。。。。。·。。。。。◆。。◆。。◆。。◆。。·。。◆。。·。。·。。◆。。◆。。◆。。◆。。·。。◆。。◆。。◆。。·。。◆0。◆。。·。。◆。。·。。◆。。◆。。·。。·。。◆。。◆。。‘。。◆。。◆。。!【摘要】以DVG850高速立式k-v-中心的基础件滑座为研究对象，使用solidw0rks进行了三维i建模，通过SolidWorks与ANSYSWorkbench的嵌

3、套，将三维模型导入有限元软件ANSYSWorkbench，对滑座模型进行了静刚度分析，并运用ANSYSDesignXplorer对其进行了优化设计，保证了滑座的静刚度要求，减少了滑座10％的质量，加强了相关移动部件的运动性能。关键词：滑座；拓扑优化；ANSYSWorkbench【Abstract】TheobjectiveistheslideofDVG850．The3DmodeltheslideQ厂thehigh-speedverticalmachiningcenteriscreatedinSolidWorksandtrans

4、ferredintoANSYSWorkbenchbyusingtheconnectionbetweenthem．InANSYSWorkbench，thestaticstiffness0厂theslideisanalyzed．Then,themodelisopti-mizedinANSYSDesignXplorer．Comparingwiththeoriginaldesign，10％oftheweightQ厂theoptimizedstructureisreducedandthestaticstifnessofitis嬲sal

5、neasoriginaldesign．TheortHandlingofrele-rantmovingpartsaleincreased．Keyw0rds：Slide；Topologicaloptimization；ANSYSWorkbench◆00●00◆00◆o0●00●00◆00●00◆0o◆00◆00◆00●00◆00●o0●00◆00●00◆00◆00◆00◆00●00◆00◆00◆00●00◆00◆00●00◆00◆00◆00◆00◆00◆00●00◆00◆00◆00●00中图分类号：TH16文献标识码：A1引言3

6、．1创建有限元模型为了最大限度的保证实体模型的完整性，通过SolidWorks与滑座作为DVG850高速立式加工中心工作台的支承件，其质量及其受力变形将直接影响伺服电机的动态响应性和工作台ANSYSWorkbench的嵌套，将三维模型以SolidWorks原文件格式的进给精度，进而影响零件的加工精度。因此对滑座进行静刚度导入ANSYSWorkbench。由于ANSYSWorkbench系统中的坐标系的分析及优化尤为重要。与机床坐标系不一致，为了便于比较，在分析过程中不调整ANSYSWorkbench中的坐标，直接将分析结果对

7、应到机床坐标系中。2三维模型处理按照设计要求，设置材料弹性模量1．3x10SMPa，泊松比首先根据经验，采用SolidWorks建立滑座的三维模型，由于0．25，密度7．8xlO~kg／mm。划分网格时在“Mesh”中以“Generate一些细小特征对结构整体的性能影响很小，因此，建模时根据圣Mesh”的形式划分网格。维南原理，对倒圆、倒角、螺钉孔和一些尺寸较小的键槽等进行了3．2施加载荷并进行求解运算适当的简化忽I。既提高了有限元分析的效率，又不会明显影响由于滑座的约束面在滑座与底座导轨的四个接触面上，因滑座的刚度和强度。

8、简化后滑座模型，如图1所示。此，在“suppo~”中设置约束进行静力学分析时，将这四个面设置为全约束。如图2(a)中所示。在“load”中设置载荷时，分三次进行加载以测试x向、Y向、z向三向的静刚度，具体加载情况如下：(1)测z向刚度：为了使滑座变形最大，取滑座位于极限位置时进行分析，由于