基于ANSYS的立柱动态特性分析与拓扑优化
本文选题:拓扑优化 切入点:动态特性 出处:《机械设计》2015年06期
【摘要】:以提高某型加工中心立柱的动态特性为目的,对立柱进行了有限元模态分析和谐响应分析,依据立柱的前5阶模态振型和固有频率及立柱的位移-频率响应曲线,对立柱的动态特性进行分析。运用ANSYS对立柱进行拓扑优化分析,依据分析得到的立柱结构材料最佳分布和立柱设计经验,改进原立柱结构,再将改进后的立柱进行有限元分析验证。结果表明:立柱前5阶模态固有频率提高,位移-频率响应峰值减小,立柱的动态特性得到显著改善。
[Abstract]:In order to improve the dynamic characteristics of the column in a machining center, the harmonic response of the column is analyzed by finite element modal analysis. According to the first five modal modes and natural frequencies of the column and the displacement-frequency response curve of the column,The dynamic characteristics of the column are analyzed.Based on the analysis of the optimum distribution of material and the design experience of the column, the original column structure is improved, and the improved column is verified by finite element analysis.
【作者单位】: 桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心;桂林理工大学机械与控制工程学院;湖南省农业机械鉴定站;
【基金】:广西矿冶与环境科学实验中心资助项目(重点项目KH2011ZD004) 广西高等学校科研资助项目(200103YB056)
【分类号】:TG659
【参考文献】
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1 黄红武,赵小青,宓海青,贺兵;基于有限元的超高速平面磨床整机动力学建模及模态分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2005年04期
2 张宪;何洋;钟江;赵章风;郑欣荣;;疲劳振动试验台的模态与谐响应分析[J];机械设计与制造;2008年04期
3 张向宇;熊计;郝锌;赖人铭;;基于Ansys的立柱有限元分析与结构优化设计[J];机械科学与技术;2008年12期
4 黄伟;欧长松;陆海漫;何桂华;冯建国;;龙门铣床立柱结构的有限元分析与拓扑优化[J];机械科学与技术;2012年01期
5 吕建法;闫兵;李柏林;武友德;冷真龙;;TX6916镗铣床主轴模态分析及其动态性能试验[J];机械设计;2010年05期
6 丛明;王贵飞;刘东;宋健;董欣胜;;高速卧式镗铣加工中心立柱动态特性有限元分析[J];组合机床与自动化加工技术;2011年08期
【共引文献】
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4 王万新;姚俊红;冯瑞宁;;机床改造中滚珠丝杠的选择研究[J];德州学院学报;2006年03期
5 赵斌;;PACKER内拉杆的有限元模态分析[J];辽宁石油化工大学学报;2007年01期
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7 梁亚梅;陈晓霞;;C630车床用于加工大径管件的改造[J];硅谷;2011年16期
8 刘钢;张进生;王志;;基于有限元的龙门式设备立柱优化设计[J];工具技术;2010年08期
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2 张光辉;张艺政;;提高机床抗振性措施浅析[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
3 张光辉;卜明珠;曲生辉;;提高机床主轴组件性能的措施浅析[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
4 张光辉;张艺政;;曲轴连杆颈车床的设计与应用[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
5 王亚刚;王云萍;;浅析加工中心主轴加工工艺设计与改进[A];2011年“天山重工杯”全国机电企业工艺年会暨第五届机械工业节能减排工艺技术研讨会论文集[C];2011年
6 谭德宁;张杰;王一岭;;立式车铣复合加工中心——工作台分度装置的设计[A];战略性新兴产业与科技支撑——2012年山东省科协学术年会论文集[C];2012年
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4 杨忠良;;高速切削的发展及应用领域[J];机械工程师;2010年04期
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7 陈树勋,李威龙;一种实用的机械结构优化设计方法[J];机械设计;2003年01期
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9 巨丽;李永堂;;对击式液压锤理论与试验模态分析[J];机械工程学报;2009年01期
10 马维金;熊晓燕;李凤兰;王俊元;熊诗波;曾志强;;热连轧机位移传感器结构的试验模态分析[J];机械工程学报;2009年07期
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,本文编号:1695751
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