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基于拓扑优化的龙门加工中心横梁轻量化设计
被引量：
9
1
作者
孙芹
张进生
+3 位作者
刘伟虔
刘洋
于慧
李作丽
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2016年第6期8-11,15,共5页
以大型铝材构件高速高效龙门加工中心的焊接横梁为研究对象,确定其结构原始方案,并对该方案进行静动态特性分析,获取主轴组件沿机床Y/Z向移动时刀头的位移情况以及横梁的前六阶固有频率和振型。基于变密度法对连续体结构横梁进行了拓扑...
以大型铝材构件高速高效龙门加工中心的焊接横梁为研究对象,确定其结构原始方案,并对该方案进行静动态特性分析,获取主轴组件沿机床Y/Z向移动时刀头的位移情况以及横梁的前六阶固有频率和振型。基于变密度法对连续体结构横梁进行了拓扑优化设计,建立了最大刚度设计的拓扑优化模型和特征值问题的结构动力学拓扑优化模型。在Hypermesh/Optisruct中建立了不同优化模型的目标函数、约束条件、优化变量,对横梁的板筋布置、后壁板分别进行的优化。与优化前的结构相比较横梁的重量减轻11.5%,实现了横梁的轻量化设计,同时横梁的综合性能得到了明显的改善。
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关键词
焊接
横梁
Optistruct
静动态
拓扑优化
轻量化设计
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职称材料
基于ICM法的龙门式加工中心焊接横梁结构设计与优化
被引量：
2
2
作者
赵德宏
季晓俊
+2 位作者
陆峰
吴畏
闫广宇
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期1116-1123,共8页
目的分析异型石材锯铣复合加工中心的工况,提出一种焊接式横梁的结构设计与优化方法,以提高关键部件横梁的动、静态特性.方法将横梁焊接工作过程中的各肋板作为独立单元,建立数学模型,设置边界条件,应用连续体ICM拓扑优化方法,对横梁肋...
目的分析异型石材锯铣复合加工中心的工况,提出一种焊接式横梁的结构设计与优化方法,以提高关键部件横梁的动、静态特性.方法将横梁焊接工作过程中的各肋板作为独立单元,建立数学模型,设置边界条件,应用连续体ICM拓扑优化方法,对横梁肋板结构优化和肋板的分布进行设计规划.结果应用ICM法改进设计的异型石材锯铣加工中心横梁,在保证加工精度要求的前提下,其整体质量可以降低24.18%,生产成本较低约6.91%.结论该ICM拓扑优化方法有效地降低了优化求解规模和约束数目,计算效率得到提高,打破了传统经验设计的单一化,为今后的制造业结构轻量化设计提供了一种新思路.
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关键词
异型石材加工中心
焊接
横梁
ICM拓扑优化
动、静力学分析
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职称材料
题名
基于拓扑优化的龙门加工中心横梁轻量化设计
被引量：
9
1
作者
孙芹
张进生
刘伟虔
刘洋
于慧
李作丽
机构
山东英才学院
山东大学机械工程学院
山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2016年第6期8-11,15,共5页
基金
山东省高等学校科技计划项目(J13LB63)
山东省重点研发计划(2015GGB01179)
文摘
以大型铝材构件高速高效龙门加工中心的焊接横梁为研究对象,确定其结构原始方案,并对该方案进行静动态特性分析,获取主轴组件沿机床Y/Z向移动时刀头的位移情况以及横梁的前六阶固有频率和振型。基于变密度法对连续体结构横梁进行了拓扑优化设计,建立了最大刚度设计的拓扑优化模型和特征值问题的结构动力学拓扑优化模型。在Hypermesh/Optisruct中建立了不同优化模型的目标函数、约束条件、优化变量,对横梁的板筋布置、后壁板分别进行的优化。与优化前的结构相比较横梁的重量减轻11.5%,实现了横梁的轻量化设计,同时横梁的综合性能得到了明显的改善。
关键词
焊接
横梁
Optistruct
静动态
拓扑优化
轻量化设计
Keywords
the welded beam
Optistruct
static and dynamic
topology optimization
lightweight design
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TG502 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
基于ICM法的龙门式加工中心焊接横梁结构设计与优化
被引量：
2
2
作者
赵德宏
季晓俊
陆峰
吴畏
闫广宇
机构
沈阳建筑大学机械工程学院
出处
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期1116-1123,共8页
基金
国家十二五科技支撑计划项目(2011BAJ02B07)
教育部创新团队项目(IRT_15R45)
+2 种基金
辽宁省教育厅科学研究项目(L2015447)
沈阳市科技项目(F16-234-7-08)
高档石材数控加工国家(地方)联合工程实验室开放基金装备与技术(SJSC-2015-2)
文摘
目的分析异型石材锯铣复合加工中心的工况,提出一种焊接式横梁的结构设计与优化方法,以提高关键部件横梁的动、静态特性.方法将横梁焊接工作过程中的各肋板作为独立单元,建立数学模型,设置边界条件,应用连续体ICM拓扑优化方法,对横梁肋板结构优化和肋板的分布进行设计规划.结果应用ICM法改进设计的异型石材锯铣加工中心横梁,在保证加工精度要求的前提下,其整体质量可以降低24.18%,生产成本较低约6.91%.结论该ICM拓扑优化方法有效地降低了优化求解规模和约束数目,计算效率得到提高,打破了传统经验设计的单一化,为今后的制造业结构轻量化设计提供了一种新思路.
关键词
异型石材加工中心
焊接
横梁
ICM拓扑优化
动、静力学分析
Keywords
heterotypic stone processing center
welding crossbeam floor
ICM topology optimiza-tion
dynamic and statics analysis
分类号
TH12 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于拓扑优化的龙门加工中心横梁轻量化设计
孙芹
张进生
刘伟虔
刘洋
于慧
李作丽
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2016
9
下载PDF
职称材料
2
基于ICM法的龙门式加工中心焊接横梁结构设计与优化
赵德宏
季晓俊
陆峰
吴畏
闫广宇
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
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