閉式壓力機(jī)組合機(jī)身的有限元分析及拓?fù)鋬?yōu)化.pdf

1、隨著機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展，鍛壓機(jī)械被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，特別是壓力機(jī)使用最為廣泛。為了滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求，我們不斷的加深對(duì)壓力機(jī)的研究與改進(jìn)，而機(jī)身是壓力機(jī)中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、使用材料最多、也是制造成本最高的部件，本文以J36-800為例，對(duì)閉式壓力機(jī)組合機(jī)身進(jìn)行研究。機(jī)身是整個(gè)壓力機(jī)的重要的組成部分，該部件的質(zhì)量對(duì)于整個(gè)壓力機(jī)的工作性能起著重要影響。本論文利用大型有限元分析軟件HyperWorks對(duì)機(jī)身進(jìn)行有限元分析及拓?fù)鋬?yōu)化，在保證機(jī)身

2、強(qiáng)度和剛度的前提下，使其輕量化。
　　首先，利用SolidWorks軟件按照機(jī)身的實(shí)際尺寸建立各個(gè)部件的三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，進(jìn)行虛擬裝配，然后將建立好的模型導(dǎo)入到HyperMesh中，進(jìn)行幾何清理，抽取中面，劃分網(wǎng)格，嚴(yán)格控制網(wǎng)格質(zhì)量，根據(jù)壓力機(jī)工作的實(shí)際情況，建立邊界條件，完成有限元模型的建立。其次，利用OptiStruct求解器進(jìn)行靜力學(xué)求解，得到機(jī)身的等效應(yīng)力云圖，了解了機(jī)身各個(gè)部位的受力情況；提取了壓力機(jī)工作

3、時(shí)的前六階固有頻率，分析了各階振型對(duì)壓力機(jī)工作的影響，為后續(xù)的拓?fù)鋬?yōu)化奠定了基礎(chǔ)。最后，以靜力學(xué)分析為基礎(chǔ)，利用OptiStruct模塊對(duì)壓力機(jī)機(jī)身進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，選取優(yōu)化區(qū)域和非優(yōu)化區(qū)域，以單元的密度為設(shè)計(jì)變量，以應(yīng)力和體積分?jǐn)?shù)為約束條件，并設(shè)置了三種不同體積減少比例，以體積最小和柔度最小為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行四次拓?fù)鋬?yōu)化，尋找最佳的材料布局，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)壓力機(jī)機(jī)身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，并對(duì)優(yōu)化后的模型進(jìn)行靜力學(xué)和模態(tài)分析，對(duì)比優(yōu)化前后壓力機(jī)機(jī)身