復雜支承件結構單元構型-性能-尺寸設計方法研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，企業(yè)對制造業(yè)提出了更高的要求。如何在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)快速高效的設計成為了零件設計時需要解決的難題。目前復雜支承件的結構設計大多使用經(jīng)驗類比的設計方法以及局部改進的設計方法。傳統(tǒng)的設計方法不僅會造成零件材料的浪費同時也大大增加了設計的周期。但到目前為止，在復雜支承件設計方法環(huán)節(jié)各國都較為薄弱，因此對復雜支承件設計方法的進一步研究就顯得較為有意義。
　　本文依托科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”(NO.

2、2015ZX04014-021)。在課題組支承零件的結構“概念-單元”設計方法的基礎上，本文進一步研究了復雜支承件結構單元構型-性能-尺寸設計方法。在定性研究支承件設計方法的基礎上，進一步研究了復雜支承件的定量化設計方法，給出了詳細的設計流程，并通過實例證明了該方法的有效性。本論文主要研究的內(nèi)容如下:
　　1、本文在課題組原有的結構單元分析的基礎上，通過對大量不同載荷下結構的主傳力路徑進行拓撲優(yōu)化，研究不同載荷下各結構的幾何特征，

3、將各載荷下分析得出的結構稱之為基本結構單元。以各基本結構單元的邊框尺寸為變量，對其邊框尺寸進行優(yōu)化，獲得各載荷下可靠的設計數(shù)據(jù)庫。
　　2、對復雜支承件內(nèi)部基本結構單元的布局形式（數(shù)量、尺寸、排列）進行研究。將基本結構單元組合為組合結構單元，研究不同組合結構在各典型工況下性能的最優(yōu)化。根據(jù)支承件在各類工況下的載荷特性確定組合結構結構單元的類型，以支承件靜態(tài)性能最優(yōu)為目標，以基本結構單元構型的個數(shù)、尺度、排列組合次序為設計變量，結合