基于最优拓扑概念构型的压力机机身精度优化
Forging & Stamping Technology（2023）
摘要
为提高压力机的结构刚度、 保证压力机机身在工作状态下的精度,以JH31-250压力机为研究对象,探索压力机机身结构的优化设计方法.采用Abaqus软件对压力机机身进行结构模态与静强度分析,并运用拓扑优化技术对机身结构进行概念构型寻优,据此选定两侧壁支撑结构作为设计域进行构型和尺寸优化.以规整后机身筋板结构的几何尺寸为优化参数、 以工作台与机身曲轴支撑孔间的相对位移为优化目标,建立响应面模型,结合粒子群算法进行模型寻优,获取最优的结构几何参数,最终实现对压力机机身结构的优化设计.优化结果表明:优化前压力机机身内侧及方孔前侧存在明显的应力集中现象,优化后机身结构的等效应力与总位移均有所下降,工作台与支撑孔间的相对位移为0.2548 mm,变形量下降了40.03％,机身工作精度得到提高.对优化后机身结构进行动力学分析验证,发现在多种工作激振源频率下,优化后压力机结构不会发生共振现象,满足使用要求.研究结构可为同类型产品结构优化提供参考.
更多关键词
press,topology optimization,press body accuracy,modal analysis,static strength
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