六面頂壓機關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計.pdf

1、本課題以有限元法作為結(jié)構(gòu)分析手段，建立了金剛石六面頂壓機的關(guān)鍵零部件——鉸鏈梁的有限元力學模型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計模型，通過IGES數(shù)據(jù)交換標準把現(xiàn)有的有限元分析系統(tǒng)ANSYS和實體建模系統(tǒng)Pro/E有效集成，并采用敏度分析技術(shù)，在考慮疲勞強度的條件下，完成了鉸鏈梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，為金剛石六面頂壓機關(guān)鍵零部件的設計提供了一套較為完整的設計方法和設計系統(tǒng)?！　∈紫冉⒘算q鏈梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計數(shù)學模型和有限元力學模型。通過對鉸鏈梁結(jié)構(gòu)特點和受力情

2、況的分析，以鉸鏈梁重量為目標，選擇其主要的7個結(jié)構(gòu)尺寸為設計變量(缸體的內(nèi)外壁直徑、凸耳的厚度、缸體的深度等)，在滿足鉸鏈梁靜強度、剛度、邊界約束，特別是疲勞強度的條件下，建立了基于疲勞強度的鉸鏈梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計數(shù)學模型。同時，選擇四面體二次等參單元對鉸鏈梁進行了網(wǎng)格劃分，依據(jù)《彈性力學》的厚壁圓筒理論對鉸鏈梁進行了載荷分析和計算，建立了鉸鏈梁的有限元力學模型。通過在ANSYS中的分析計算，得到了鉸鏈梁結(jié)點的位移和應力數(shù)據(jù)，校驗了鉸鏈梁結(jié)

3、構(gòu)在工況下的變形、應力分布和應力集中，所得到的結(jié)果數(shù)據(jù)證明與實際情況相符合?！　≡谘芯糠治鰠?shù)化特征建模技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，建立了鉸鏈梁結(jié)構(gòu)的特征組成和特征父子關(guān)系，在Pro/E中創(chuàng)建了基于特征的鉸鏈梁三維實體模型?！　±肁NSYS的APDL參數(shù)化語言，編制了鉸鏈梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計程序ODPST，創(chuàng)建了鉸鏈梁的優(yōu)化分析文件和優(yōu)化控制文件，采用零階優(yōu)化方法進行了鉸鏈梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，得到了精確可靠的設計參數(shù)，有效地提高了鉸鏈梁的抗疲勞性