電子開料鋸在多種工況下的有限元分析與拓撲優(yōu)化.pdf

1、隨著木工產(chǎn)品的廣泛應用,對木工機械行業(yè)的研究也越來越多。電子開料鋸作為重要的木材加工機械,主要工作是對板料進行鋸切,它所加工的木板精度直接影響到后續(xù)的加工質(zhì)量,而且目前國內(nèi)的開料鋸相對國際先進水平仍有一定的差距,因此,對開料鋸做有限元分析提高其工作的可靠性和精度并做出相應的優(yōu)化具有很大的現(xiàn)實意義。在此論文中對開料鋸研究的主要思路為:
　　首先,通過三維CAD建模軟件SolidEdge建立電子開料鋸幾何模型,將其導入到HyperMe

2、sh軟件中經(jīng)過必要的簡化以后,進行有限元網(wǎng)格的劃分,定義好材料、單元屬性、接觸單元,并根據(jù)它的實際工作情況施加相應的約束和載荷等。
　　其次,將有限元模型導入到ANSYS軟件中,根據(jù)三種特殊工況對開料鋸進行靜力學分析,得到了整機以及零部件的應力和應變情況,驗證了其結(jié)構(gòu)的合理性。三種特殊工況為:1、開料鋸鋸切木板尺寸為600×500×18mm,且加工時木板位于工作臺的一端;2、鋸切木板尺寸為600×100×18mm,加工時木板位于工

3、作臺的中間部位;3、鋸切木板尺寸為600×100×18mm,加工時木板位于工作臺的中間且鋸切余料為10mm。
　　然后,利用ANSYS軟件對電子開料鋸進行模態(tài)分析,得到了它的前十二階固有頻率和主振型,并針對各階主振型進行了分析。根據(jù)這些固有頻率值,可以為開料鋸工作時避免出現(xiàn)共振現(xiàn)象提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　最后,基于人工材料密度的拓撲優(yōu)化理論和變密度法拓撲優(yōu)化準則,利用有限元分析軟件HyperWorks中的OptiStruct模塊