【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于重型、超重型制造裝備承載件優化設計方法，特別涉及。
技術介紹
當前低碳環保的高效生產方式促使人們在重型、超重型制造裝備的開發過程中對于如何更好地實現“低碳轉身”這一難題不斷做出深入思考，而這一思考恰恰生動地反映出人們在對于諸如數控機床支撐件等關鍵結構的綜合性能要求上，由以往變形意義下的“高剛度層面”向未來低碳意義下的“高剛比層面”的深刻轉變。在現有的重型、超重型制造裝備承載結構的設計過程中，大多采用傳統筋板布置形式，主要集中在井字形、米字型等或者以上形式的組合，設計形式過于單一，無法獲得具有高比剛度的設計方案。與此同時，現有筋板布局設計方法主要依賴于經典力學以及設計人員經驗，通過反復修改以獲得最終方案，整個設計過程無法實現智能化與自動化，導致設計效率低下，無法滿足現代大型復雜裝備的設計要求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供。為達到上述目的，本專利技術采用了以下技術方案:，通過建立承載構型的自適應創成準則，將筋板布局設計問題轉化為支撐件筋板在特定承載面上的投影構型的自適應創成問題，包含以下步驟:( I)擬三維創成空間模型構建在不影響結構功能和設計要求下，將機床支撐件結構簡化為內部筋板與外圍壁板的組合體。為了提高設計模型的數值適應性，將上述組合體進一步抽象為由殼單元與虛擬彈簧單元(Matrix27單元)組成的擬三維創成空間模型，其中殼單元用來模擬機床支撐件的外圍壁板而虛擬彈簧單元則用來模擬機床支撐件的內部筋板。根據機床支撐件的承載關系，選定其中一個外圍壁板作為承載面，并將承載面設定為內部筋板投影構型的創成空間。在承載面上相鄰殼單元節點之間添...
【技術保護點】
一種面向高比剛度的機床支撐件筋板布局智能化設計方法，其特征在于包含下述具體步驟：1）擬三維創成空間模型構建將機床支撐件結構簡化為內部筋板與外圍壁板的組合體，將組合體進一步抽象為由殼單元與虛擬彈簧單元組成的擬三維創成空間模型，其中殼單元用來模擬機床支撐件的外圍壁板而虛擬彈簧單元則用來模擬機床支撐件的內部筋板，根據機床支撐件的承載關系，選定其中一個外圍壁板作為承載面，并將承載面設定為內部筋板投影構型的創成空間，在承載面上相鄰殼單元節點之間添加與殼單元節點相互耦合的梁單元；2）承載面上筋板投影構型的自適應創成以承載面上梁單元截面高度h為設計變量進行優化，通過優化改變設計變量的值，實施梁單元增長過程中的分叉與退化操作，實現承載面投影構型的最優創成，由于截面高度h是唯一決定梁單元重量的幾何尺寸，則自適應創成過程的實質為材料的最優分配，整個優化過程的數學模型如下：設計變量：W=[W1,W2,…,WN]目標函數：總應變能最小Minf(W)約束條件：Wsum≤W0 W i U > W i > ...
【技術特征摘要】
1.一種面向高比剛度的機床支撐件筋板布局智能化設計方法，其特征在于包含下述具體步驟: 1)擬三維創成空間模型構建 將機床支撐件結構簡化為內部筋板與外圍壁板的組合體，將組合體進一步抽象為由殼單元與虛擬彈簧單元組成的擬三維創成空間模型，其中殼單元用來模擬機床支撐件的外圍壁板而虛擬彈簧單元則用來模擬機床支撐件的內部筋板，根據機床支撐件的承載關系，選定其中一個外圍壁板作為承載面，并將承載面設定為內部筋板投影構型的創成空間，在承載面上相鄰殼單元節點之間添加與殼單元節點相互耦合的梁單元； 2)承載面上筋板投影構型的自適應創成 以承載面上梁單元截面高度h為設計變量進行優化，通過優化改變設計變量的值，實施梁單元增長過程中的分叉與退化操作，實現承載面投影構型的最優創成，由于截面高度h是唯一決定梁單元重量的幾何尺寸，則自適應創成過程的實質為材料的最優分配，整個優化過程的數學模型如下: 設計變量:W= [W1, W2,…，Wn] 目標函數:總應變能最小Minf(W) 約束條件Wsum≤ W0Wtu > Wi > WLi,i = 1,2,…,N 其中，W)是支撐件結構模型的總應變能，Wsum是支撐件結構模型的總質量，W0是預先給定的支撐件結構模型質量上限，Wi是第i個設計變量，N是...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李寶童，洪軍，邱志惠，王哲琳，閆素娜，張浩，
申請(專利權)人：西安交通大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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