基于有限元法的剪板機機架優(yōu)化設計與分析.pdf

1、隨著有限元法的不斷發(fā)展和成熟，其能夠有效縮短研制周期，降低開發(fā)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。因此有限元法已經(jīng)成為解決復雜工程分析計算問題的有效方法，是現(xiàn)代工程分析和設計流程的核心，得到了廣泛應用。
　　 本文選用江蘇某鍛壓機床有限公司生產(chǎn)的QC12Y-40×2500液壓擺式剪板機為研究對象。首先按照一定的模型簡化原則，應用Pro/E軟件建立了機架的三維實體模型。然后以有限元技術為基礎，利用ANSYS軟件建立剪板機機架有限元模型。

2、采用大型通用化有限元分析軟件ANSYS作為分析工具，對剪板機機架結構進行靜態(tài)分析和模態(tài)分析，在獲得了機架應力及變形的分布情況以及機架自由狀態(tài)下的固有頻率的同時，也對其振動特性進行研究，并分析比較了各頻率對機架模態(tài)的影響。在滿足強度和剛度條件下，通過優(yōu)化機架幾何尺寸及其各部分板厚使其所用材料為最少。并根據(jù)靜力分析結果和機架整體結構，建立機架部分結構的參數(shù)化模型，選取機架部分幾何尺寸和各組成部分的板厚作為設計變量，在滿足強度和剛度條件下，以

3、機架的體積作為目標函數(shù)，采用零階方法對機架進行了結構優(yōu)化，達到最大限度的重量減輕。最后對ANSYS軟件進行二次開發(fā)，使用UIDL編輯界面程序、APDL語言執(zhí)行算法程序，并將二者有機結合起來，使軟件界面友好、操作方便、運行可靠穩(wěn)定，為剪板機的設計和改進時進行有限元分析提供了可操作的平臺。
　　 通過本文的研究，掌握了剪板機機架的靜動態(tài)特性參數(shù)，同時通過優(yōu)化設計減輕了機身的重量，為QC12Y系列剪板機進一步改進、優(yōu)化設計提供了方法和