对磨床床身有限元分析与内部筋板的优化设计

本文共分五章。
第一章是文章的绪论部分。主要包括本课题的研究背景、目的及意义；国内外的研究现状及发展趋势；主要研究方法；研究难点和论文的框架等。
第二章是磨床床身的有限元分析。主要包括磨床及磨床床身的概述；磨床床身三维模型的建立；有限元理论和Altair HyperWorks 12.0的基本介绍；床身原始结构的有限元分析过程。
第三章是对磨床床身内部筋板的优化设计的研究。主要包括结构优化设计方法的概述；基于OptiStruct的拓扑优化设计方法简介；磨床床身内部加强筋板的拓扑优化设计过程。
第四章是磨床床身优化后的结构建立以及优化前后的磨床床身的比较。主要包括优化后磨床床身三维模型的建立；以及优化前后的磨床床身的静力学分析比较，从而选出一个最好的优化方案。

主要研究方法
为了进一步调高磨床的加工精度，对床身结构进行静态变性分析和优化等，找出主要影响因素，优化磨床床身结构，改善磨床的性能。本课题将需要用有限元方法对磨床床身进行分析。本文采用先进的设计方法，针对磨床床身的设计开发，开展了如下工作：
1．基于力学理论和有限元理论的知识，先用SolidWorks软件建立磨床床身的参数化三维模型；
2．利用结构分析软件HyperWorks对床身进行静力学分析和模态分析，得出床身变形特点，从而得出现有床身结构的薄弱环节位。
3．对床身进行结构拓扑优化设计与分析，总结出若干种优化结构方案。选出最佳优化方案，优化床身的结构提高床身的动静态性能。

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