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基于有限元的140 kN摩擦焊机主轴箱响应面优化分析 被引量：8
1
作者 赵旭东 李卫民 《机床与液压》 北大核心 2021年第1期138-145,共8页
以140 kN连续驱动摩擦焊机主轴箱为研究对象,应用有限元分析软件对主轴箱进行了静、动态相关特性的分析。为提高主轴箱综合力学性能,并实现主轴箱箱体材料的合理利用,以箱体壁厚等7个结构参数为设计变量进行了中心复合实验设计。根据得... 以140 kN连续驱动摩擦焊机主轴箱为研究对象,应用有限元分析软件对主轴箱进行了静、动态相关特性的分析。为提高主轴箱综合力学性能,并实现主轴箱箱体材料的合理利用,以箱体壁厚等7个结构参数为设计变量进行了中心复合实验设计。根据得到的数据结果,基于Kriging插值法建立了主轴箱的响应面模型,并对各设计变量进行了灵敏度分析。利用多目标遗传算法完成了主轴箱的优化设计,与原结构方案相比主轴箱箱体减重16.6%,实现了焊机轻量化设计。经过对主轴箱响应面模型拟合精度的校验,验证了CCD实验法与Kriging插值法相结合可高效精准地完成主轴箱响应面模型的建立。因此这一优化方法同样适用于其他类型的机床零部件的设计。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊机 主轴箱 多目标优化 响应面优化 轻量化设计
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14 t摩擦焊机整机静动态特性分析 被引量：2
2
作者 李卫民 赵旭东 李岩 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第7期80-87,共8页
以14 t连续驱动摩擦焊机整机为研究对象,建立了用于有限元分析的简化模型,对摩擦焊机整机进行了静动态特性分析。在静态特性分析中,对摩擦焊机受自重状态、摩擦加工阶段、顶锻加工阶段以及切削加工阶段等不同工况下的整机刚度、强度进... 以14 t连续驱动摩擦焊机整机为研究对象,建立了用于有限元分析的简化模型,对摩擦焊机整机进行了静动态特性分析。在静态特性分析中,对摩擦焊机受自重状态、摩擦加工阶段、顶锻加工阶段以及切削加工阶段等不同工况下的整机刚度、强度进行了校核,确定了焊机切削状态下刚度的薄弱位置,为焊件切削加工工艺参数的制定提供理论参考。在动态特性研究中,首先基于Block Lanczos特征提取法求解了整机前6阶固有频率,对焊机各阶振型进行了描述,通过与临界转速对比后,对摩擦焊机整机设计的安全性进行了校验。并基于其模态求解结果,对摩擦焊机进行了谐响应分析,得到了在切削力激励作用下床身与切削系统的频率响应特性。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊机 整机 有限元分析 主轴轴系简化 静动态特性
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14 t摩擦焊机夹具的优化设计研究 被引量：1
3
作者 赵旭东 李卫民 《青岛理工大学学报》 CAS 2021年第2期156-162,共7页
以自行设计的摩擦焊机夹紧机构为研究对象,对焊接过程中所需的夹紧力大小进行了计算.参考了国内外现有摩擦焊机移动端夹具的应用现状后,将夹具的夹紧驱动方式由液压驱动改进为电机驱动,改善了现有焊机夹具因采用液压驱动方式而产生的泄... 以自行设计的摩擦焊机夹紧机构为研究对象,对焊接过程中所需的夹紧力大小进行了计算.参考了国内外现有摩擦焊机移动端夹具的应用现状后,将夹具的夹紧驱动方式由液压驱动改进为电机驱动,改善了现有焊机夹具因采用液压驱动方式而产生的泄漏现象.并且为了满足夹具的通用性需求,将焊机夹具的夹块与支撑体设计为装配结构,在保证支撑体结构不变的情况下,通过更换不同规格的夹块,可满足不同直径规格产品的装夹要求.同时,在夹紧机构设计过程中,应用有限元分析软件对夹具进行了刚度与强度的校核,并应用拓扑优化技术实现了夹具的轻量化设计. 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊机 夹具 结构设计 轻量化设计
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