基于拓扑优化方法的机床立柱轻量化设计

摘要：

以某型机床立柱为研究对象,开展了立柱结构的轻量化研究工作.首先,利用Hyperworks软件对立柱结构进行静态和动态特性分析,得到立柱在切削力工况下的应力、变形位移云图、固有频率、振型以及频率位移响应曲线;然后,采用变密度法以柔度最小为目标函数进行拓扑优化,根据拓扑优化云图得到立柱内壁的筋条排布形式;接着,提取加筋板的中面并建立2D模型,进行尺寸优化设计,得到加筋板的最优厚度尺寸;最后,将优化模型与原模型进行力学性能对比分析.优化结果显示:基于拓扑优化方法的机床立柱可在减轻重量的同时提高其静、动态特性.

关键词：机床立柱、变密度法、拓扑优化、尺寸优化、模态分析、频率位移响应分析

所属期刊栏目：46

分类号：TG502.31(金属切削加工及机床)

资助基金：宁夏回族自治区自然科学基金项目2018A0272

在线出版日期：2020-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：42-46