[1]李波,黄晓华,李如翔,等.带锯机架整体的筋板结构设计与优化[J].机械与电子,2018,(09):31-35，41.
　LI Bo,HUANG Xiaohua,LI Ruxiang,et al.Topological Optimization and Stiffened Panel Design of Band Saw Frame[J].Machinery & Electronics,2018,(09):31-35，41.
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带锯机架整体的筋板结构设计与优化()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2018年09期
页码:
31-35，41
栏目:
设计与研究
出版日期:
2018-09-24

文章信息/Info

Title:
Topological Optimization and Stiffened Panel Design of Band Saw Frame
文章编号:
1001-2257（2018）09-0031-05
作者:
李波; 黄晓华; 李如翔; 夏康; 周俊俊
(南京理工大学机械工程学院,江苏 南京 210094)
Author(s):
LI Bo; HUANG Xiaohua; LI Ruxiang; XIA Kang; ZHOU Junjun
(School of Mechanical EngineeringNanjing University of Science and Technology ，Nanjing 210094，China)
关键词:
ANSYS; 带锯机; 筋板结构单元; 轻量化; 拓扑优化
Keywords:
ANSYS;  band saw;  stiffened panel structure unit ;  lightweight;  topology optimization
分类号:
TS643
文献标志码:
A
摘要:
为减小木工带锯机床整体振动，提高加工精度，降低整体质量，对筋板结构建立系统振动数学模型，根据运动微分方程对筋板结构单元进行动态性能和载荷分析，得出最适合该机床的筋板结构类型，并采用三维建模软件对机床机架进行参数化建模。根据实际工况，采用ANSYS对机架整体进行有限元静力学分析。基于静力学仿真结果，采用拓扑优化方法对机架进行轻量化设计，并对机架尺寸提出修改和优化方案。研究结果表明，井字形筋板结构和T字形筋板结构为该机架的最优筋板结构单元，且满足刚度和强度要求；通过轻量化设计使机床整体质量下降16.9%，实现轻量化目标。
Abstract:
In order to reduce vibration, improve accuracy and reduce weight of woodworking band saw, it is necessary to carry out digital analysis in the following steps: establishment of vibration analysis model; arrangement and analysis of stiffened panel units; parametric modeling design of frame with 3D modeling software. The finite element static analysis was carried out on the overall frame according to different working conditions with the software ANSYS. Based on the finite element static analysis research, the topology optimization method was conducted to reduce the weight of frame, and the modification and improving scheme was proposed. The results show that well-shaped and T-shaped structure elements were best for the frame, and the structure met the requirements of strength and stiffness. Finite element analysis results demonstra te that the weight of machine was reduce by 16. 9% so t he goal of lightweight was achieved.

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2018-05-14
作者简介：李波 (1994-)，男，江苏常州人，硕士研究生，主要研究方向为木工带锯机床性能；黄晓华(1969-)，男，江苏南通人，博士，副教授，研究方向为现代制造技术、机器人技术等，通信作者。
更新日期/Last Update: 2019-11-01