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数控龙门铣床结构综合优化方案

  来源:www.sklmcj.com
    对于无筋板框架结构垫铁位置的优化,首先要清楚数控龙门铣床的垫铁位置对结构动静态性能在很大程度上都会产生影响,对床身结构进行优化,通常在不改变外框架结构的情况下,对内部加强筋进行合理的筋板布局。在数控龙门铣床原有的结构上,对垫铁位置进行相应改善,进而选择到了在原有筋板状态下,理想的垫铁位置。在不一定满足筋板布局改善的前提中,结构只考虑在原有外框结构上对其进行垫铁位置进行改善,排除筋板对结构性能的系列影响。根据数控龙门铣床床身的结构形式、载荷工况、约束条件,建立合理的有限元模型。以床身垫铁位置为设计变量,结构应变能极小及一阶固有频率较大为设计目标,对垫铁位置进行多目标改善。
    1)在优化数学模型式中,Ui为床身在i工况下结构应变能。i=1,2,…,m为数控龙门铣床不同载荷工况。f1为结构的开始阶固有频率。Xj为垫铁位置,j=1,2,…,n为床身不同位置的垫铁。Xmin、Xmax为对垫铁位置进行改善的极限范围。
    上述描述中的含义是指:在合理垫铁位置上,让结构应变能达到极小条件,即静刚度加大至极限,同时让结构的一阶固有频率加大,即动刚度加大至极限。
    利用多岛遗传的方式,对多目标优化算法进行了数学模型垫铁位置改善,在经过寻优迭代,可得到数控龙门铣床无筋板框架结构中,获取合理的垫铁位置,且对全方位了也进行了相应的改善。
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