制造技术与机床2021,Issue(8) :127-131.DOI:10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.08.010

大跨距龙门木工机床横梁高刚度轻量化设计

High rigidity and lightweight design for cross beam of large span gantry woodworking machine tool

冯海兵 宋德庄 吴凤和 金振林
制造技术与机床2021,Issue(8) :127-131.DOI:10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.08.010

大跨距龙门木工机床横梁高刚度轻量化设计

High rigidity and lightweight design for cross beam of large span gantry woodworking machine tool

冯海兵 1宋德庄 1吴凤和 2金振林2
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作者信息

  • 1. 燕山大学,河北秦皇岛066004
  • 2. 燕山大学,河北秦皇岛066004;河北省重型智能制造装备工程技术研究中心,河北秦皇岛066004
  • 折叠

摘要

大跨距龙门木工移动机床是在木门加工过程中完成不同工序转换的装备,其横梁作为主要承载结构和运动部件,具有跨距大、重量大以及惯性载荷大等特点,高刚度、轻量化设计是其追求的目标.针对横梁直接拓扑优化存在结果难以辨识等问题,首先分析横梁的承载特点,建立功能截面对其进行拓扑优化降维处理;其次,将移动载荷简化为多工况载荷,采用折衷规划法建立综合评价函数来表征横梁多工况受力特点;然后建立横梁多工况拓扑优化数学模型,通过优化获取横梁筋板最佳布局型式;最后,运用NSGA-Ⅱ型遗传算法进行多目标尺寸优化,结果表明:横梁重量减轻的同时,刚度、强度分别提高了10.15%、20.25%.

关键词

大跨距横梁/功能截面/拓扑优化/参数优化

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基金项目

出版年

2021
制造技术与机床
中国机械工程学会 北京机床研究所

制造技术与机床

CSTPCD北大核心
影响因子:0.264
ISSN:1005-2402
被引量2
参考文献量4
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