基于多目标优化的龙门加工中心动横梁筋板结构优化设计方法.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术NO．102015年1O月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2015文章编号：1001—2265(2015)10—0041—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．10．012基于多目标优化的龙I'-J工中心动横梁筋板结构优化设计方法术朱金波，徐如涛，高新红，李勇(成都航空职业技术学院工程实训中心，成都610100)摘要：针对模态分析、拓扑优化在龙门加工中心动横梁筋板形位尺寸优化中的局限性，提出了基于多目标优化的龙门加工中心动横梁

2、筋板结构优化设计方法。该方法以模态分析和拓扑优化改进后的龙门加工中心动横梁为研究对象，把动横梁的质量、第1阶固有频率和自重状态下最大变形量为优化设计目标函数，动横梁筋板结构的位置尺寸和筋板的厚度尺寸作为优化变量，建立了龙门加工中心动横梁筋板结构的多目标优化模型，分析了优化变量对动横梁质量、第1阶固有频率和自重状态下最大变形量的影响，求出了动横梁部件筋板结构Pareto最优解。经过多目标优化改进后的动横梁部件1阶固有频率提高了7．36％、质量减轻了4．97％、自重状态下最大变形量略有减小，表明该优化设计方法合理可行。关键词：多目标优化；龙门加工中心；筋板结构中图分

3、类号：TH166；TG506文献标识码：AAOptimizationDesignMethodforMovingBeamStifenedPlatesofGantryMachiningCenterBasedonMulti-objectiveOptimizationZHUJin—bo，XURu-tao，GAOXin—hong，LIYong(ChengduAeronauticPolytechnicEngineeringTechnologyCenter，Chengdu610100，China)Abstract：Inviewofthelimitationsforthemod

4、alanalysisandtopologyoptimizationintheshapeandposi-tionsizeofthegantrymachiningcentermovingbeamstiffenedplatesoptimizationdesign，theoptimizationdesignmethodformovingbeamstiffenedplatesofgantrymachiningcenterbasedonmulti··objectiveoptimi··zationispresented．Themethodusesimprovedmovingb

5、eamofgantrymachiningcenterbymodalanalysisandtopologyoptimizationastheresearchobject，takestheweight，thefirstnaturalfrequencyandmaximumdeformationundergravityastheoptimalobjectivefunction，takesthepositionandthicknessdimensionsofthemovingbeamstiffenedplatesasoptimalvariables，established

6、themulti—objectiveoptimizationmodelofthemovingbeamstiffenedplates，analyzedtheinfluenceoftheoptimizationvariablestotheweight，thefirstnatural~equencyandmaximumdeformationundergravity，andgottheoptimalParetosolutionsofthemov—ingbeamstiffenedplates．Themovingbeamimprovedbymulti—objectiveop

7、timizationthatthefirstnaturalfrequencywasincreased7．36％，theweightwasreduced4．97％，andmaximumdeformationundergravityisslightlydecreases，showsthattheoptimizationdesignmethodisreasonableandfeasible．Keywords：multi—objectiveoptimization；gantrymachiningcenter；stiffenedplates在机械产品设计中引人数字化建模和

8、有限元分析技0引言术，对