六面頂壓機(jī)關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).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(jī)的關(guān)鍵零部件——鉸鏈梁的有限元力學(xué)模型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，通過IGES數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)把現(xiàn)有的有限元分析系統(tǒng)ANSYS和實(shí)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(qiáng)度的條件下，完成了鉸鏈梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為金剛石六面頂壓機(jī)關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)提供了一套較為完整的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)系統(tǒng)?！　∈紫冉⒘算q鏈梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型和有限元力學(xué)模型。通過對(duì)鉸鏈梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力情

2、況的分析，以鉸鏈梁重量為目標(biāo)，選擇其主要的7個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸為設(shè)計(jì)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(qiáng)度、剛度、邊界約束，特別是疲勞強(qiáng)度的條件下，建立了基于疲勞強(qiáng)度的鉸鏈梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，選擇四面體二次等參單元對(duì)鉸鏈梁進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，依據(jù)《彈性力學(xué)》的厚壁圓筒理論對(duì)鉸鏈梁進(jìn)行了載荷分析和計(jì)算，建立了鉸鏈梁的有限元力學(xué)模型。通過在ANSYS中的分析計(jì)算，得到了鉸鏈梁結(jié)點(diǎn)的位移和應(yīng)力數(shù)據(jù)，校驗(yàn)了鉸鏈梁結(jié)

3、構(gòu)在工況下的變形、應(yīng)力分布和應(yīng)力集中，所得到的結(jié)果數(shù)據(jù)證明與實(shí)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(shí)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(shè)計(jì)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(jìn)行了鉸鏈梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了精確可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)，有效地提高了鉸鏈梁的抗疲勞性