文档介绍：东南大学
硕士学位论文
基于有限元技术的板材加工机械优化设计与分析
姓名:蒋晨
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:汤文成
20050331
基于有限元技术的板材加工机械优化设计与分析摘要以便快捷地进行优化设计计算。通过静态分析给山机架在不同工况下的应力和位移分布情况,为机架结基于有限元法的结构分析和优化技术的广泛应用,能够有效缩短研制周期,降低开发成本,提高产品的质量和可靠性。本课题以—脱沽芙峁刮Q芯慷韵螅诳悸遣牧咸氐慵熬捕匦条件下进行有限元建模和分析以及结构优化,采用大型通用化有限元分析软件魑7治龉ぞ撸机架结构进行静态、动态分析和优化,为产品设计和试验提供依据和指导。根据不同类型机架的特点,基于有限元技术基本理论及其运算方法,本文运用问9具语言,确定以壳单元为主建立压力机机架有限元模型,在建模过程中对模型进行必要的简化,构优化提供依据。对压力机机架进行模态分析,讨论各频率对机架模态的影响,在压力机机架在满足足够的强度和刚度条件下,通过优化机架几何尺寸及其各部分板厚使其所用材料为最少。并根据静力分析结果和机架整体结构,选取机架部分几何尺寸和各组成部分的板厚作为设计变量,在满足强度和刚度条件下,以机架的体积作为目标函数采用零阶方法对机架进行结构优化,最大限度减轻重量。通过对板材加工机械压力机机架有限元分析,能够为企业提高其设计质量,增强效益,具有实际应用价值。关键词:压力机机架参数化建模有限元分析模态分析结构优化硕士研究生:蒋晨导师:汤文成教授东南大学
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趁导师签名:.衄日期:迎研究生签名:鎏壶日期:出东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。理。研究生签名
第一章绪论课题的背景及意义技术作为制造业的发展战略。现在激烈的市场竞争要求产品设计制造更新更快、——汽车工业,无不涉及到框架结构。目前我国的框架产品基本上能运用有限元分祈进行离散性,对该领域的优化建模探索出一种蚣钢优化建模的规律,这将会带来很大的经当今时代,工程设计技术发展日新月异,这完全得益于电子计算机技术高速发展,特别是以痗/为核心的先进制造技术己成为当前制造业发展的重要保证。发达的工业化国家早已普遍采用有限元分析方法来对种种机械构件进行详细的应力分析。作为近代随着高速电子计算机的蓬勃兴起而发展起来的一种新型数值计算方法,有限元方法特别实用于计算复杂结构。随着现代科学技术的迅猛发展和广泛应用,促使许多国家和企业都把发展痗/而以痗/际跷:诵幕〉南冉圃旒际跻殉晌5鼻爸圃煲捣⒄沟闹匾<际醣Vぁ我国在“九五”计划期间大力推广际酰敌幸荡笾行推笠礐的普及率从“八五”末的%提高到当前的%以上。随着企业际跤τ煤推占埃髦止こ碳际跞嗽币阎鸩甩掉制图板,企业的绘图和造型技术也得到快速提高。但是,从另外一个方面来看。我国企业的际醴⒄顾交贡冉系停蟛糠制笠档腃应用还处于起步阶段。很多企业还是采用依靠样品试验和经验设计等设计方法,因而产品开发周期⒊杀靖撸拗屏似笠礐应用效果的发挥。因此说,在成功普及推广际鹾螅徊教岣呶夜愦笾圃炱笠礳技术水平,利用际踅胁返亩蔡阅艿姆治觥⒀橹ぁ⒌髡陀呕方峁梗殉为提升我国制造业整体实力的当务之急。这样才能进一步缩短产品的设计周期,降低制造成本,提高产品质量和可靠性,更好地适应市场的变化,增强企业的竞争力。啊啊有限元法,羌扑慊ㄖ杓萍际魿中的一种。而谢拱吮呓缭7珺邢薏罘址,等。这几种方法各有优点和缺点,也各有其不同应用的范围,相对来说,有限元法的应用域最为广泛,比如结构、热、流体等;同时,由于它能够处理耦台问题,从而具有了更大的应用背景。基于有限元分析基础上的框架结构优化设计是社会生产的需求,因为工程中框架结构的应用非常广泛,从一般的机械工业、建筑业再到我国国民经济的支柱产结构改善,但是大多却停留在结构强度、刚度校核后工程师凭经验进行结构修改的水平上,即基本上是消极的校验设计,而不是科学的基于有限元分析基础上进行优化设计。!叭能充分利用计算机