基于拓扑优化与多目标优化的机床底座结构设计

作者：赵海鸣; 蒋彬彬; 李密

来源：机械设计与研究, 2018, 34(04): 100-105.

DOI：10.13952/j.cnki.jofmdr.2018.0155

• 机床底座
• 变密度法
• 拓扑优化
• 响应曲面法
• 多目标优化

为了在底座初期设计时尽可能减轻其质量、降低静应力变形、提高其固有频率,首先基于变密度法,建立以底座质量为优化目标函数,静应力变形和固有频率为约束的拓扑优化数学模型,实现1次优化;然后基于响应曲面法,建立以底座质量、静应力最大变形量和1阶固有频率为目标函数与约束条件的多目标优化模型,实现2次优化。分析两次优化的有限元结果:相比于1次优化,2次优化后的底座质量减轻2.5%,静应力变形量降低16.2%,1阶固有频率提高6.0%。

• 单位
  机电工程学院; 高性能复杂制造国家重点实验室; 中南大学; 湖南师范大学