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高速卧式加工中心结构动力学分析与优化
| 论文题名： | 高速卧式加工中心结构动力学分析与优化 |
| 关键词： | 有限元;模态分析;灵敏度分析;拓扑优化;结构动力学;机床;实时信号分析仪;瑞雷能量法;立柱-主轴箱 |
| 摘要： | 国产高速卧式加工中心目前存在的主要问题是：一是机床性能指标达不到大批量生产的要求，二是可靠性达不到用户要求。因此，本论文研究的内容是XH6650高速卧式加工中心的总体设计：主机主要构件的动态优化设计及分析技术；高速卧式加工中心立柱高速运动构件高刚性轻量化设计技术。最终的目的是探讨和研究机床动态设计和优化技术，开发出新一代具有自主知识产权的具有世界先进水平的加工中心，使其生产效率、加工精度、加工表面质量、自身重量等各项指标和综合技术水平达到国际先进水平。 (1)用基于有限元方法的结构动力学分析理论，应用ANSYS有限元软件分析机床整机的动态特性；从振型中得出立柱．主轴箱是影响整机力学特性的薄弱环节。 (2)利用LDS实时信号分析仪进行整机模态实验，对机床整机有限元模型的精度进行验证，保证整机有限元模型能较准确的反映机床实际的动态特性。 (3)以瑞雷能量法为基础，建立机床简化模型，对其进行了灵敏度分析，找出整机中整机相对薄弱环节，这减少了结构修改时的盲目性，并且对以后同类型零、部件准确、快速的优化设计以及整机设计有着重要的参考意义。 (4)以体积为约束，固有频率为目标函数对立柱-主轴箱进行拓扑优化。在Hypermesh中建立立柱-主轴箱的有限元模型。进行了多次的优化，得到了很好的优化结构，优化后的结构动静态特性都有明显的提高。 |
| 作者： | 张乐 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张建润 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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