基于灵敏度分析的龙门加工中心横梁轻量化设计

发布时间：2019-02-15 08:27

【摘要】：以某龙门加工中心的横梁为研究对象,在传统经验设计得到的横梁结构基础上,建立了基于ANSYS的横梁有限元模型,运用有限元分析方法,对横梁关键尺寸进行静动态特性灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,利用最小二乘法,得出了关键尺寸对横梁静动态特性及质量的相对灵敏度。采用极端尺寸调整方法,分别以静变形量、1阶频率为性能指标,实现横梁单性能指标的轻量化设计;然后在两种方案的基础上,得到较为合理的横梁轻量化设计方案。结果表明:在满足横梁静动态特性要求的情况下,横梁质量减小了152 kg,实现了横梁的轻量化设计。
[Abstract]:Taking the crossbeam of a gantry machining center as the research object, the finite element model of the crossbeam based on ANSYS is established on the basis of the traditional experience design, and the finite element analysis method is used. The sensitivity analysis of static and dynamic characteristics of the key dimensions of the beam is carried out. Based on the results of sensitivity analysis and the least square method, the relative sensitivity of key dimensions to the static and dynamic characteristics and mass of beam is obtained. The extreme dimension adjustment method is adopted to realize the lightweight design of the single performance index of the beam by taking the static deformation and the first order frequency as the performance index respectively, and then a more reasonable light weight design scheme of the beam is obtained on the basis of the two schemes. The results show that under the condition of satisfying the static and dynamic characteristics of the beam, the mass of the beam is reduced by 152 kg, to realize the lightweight design of the beam.
【作者单位】：南通大学机械工程学院;泰山科学技术研究院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51110105008) 南通市产学研协同创新计划资助项目(BC2012007)
【分类号】：TG659

【参考文献】

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【共引文献】

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