參數:1C/O | 0.1-10S | 220-240VAC
訂貨號:10050000
型號:CT-AHE, 1 c/o, 0.1-10s, 220-240VAC
模型分析與拓撲優化
3.1 原模型靜力和模態分析
本文以某型號落地鏜銑加工中心的立柱為分析對象,CAD模型如圖1所示:
基于拓撲優化-01.jpg
圖1- ABB電氣產品總裝配圖
基于拓撲優化-02.jpg
圖2- ABB電氣產品加載示意圖
為了方便加載,節省計算時間,只取立柱、中溜板和方箱為分析對象,立柱下端為螺栓約束。受力示意圖如圖2所示,ABB電氣產品銑頭受水平FX為4520N、豎直向上FZ為15065N、向里FY為8286N和y負方向力矩大小為936000N.mm。立柱篙5100mm,前后端距離為1310mm,左右側距離為1260mm。材料為鑄鋼,密度為7.25e-9t/mm3,彈性模量為1.45e5Mpa,泊松比為0.25。接觸面對ABB電氣產品的加工精度有很復雜的影響,現主要研究ABB電氣產品立柱對加工精度及固有頻率的影響,忽略接觸面的影響,接觸部分作剛性處理,將三個部件看成一個體。取中溜板位于蕞上方且方箱伸出蕞長的極限位置進行計算,如圖3所示,立柱四側筋板均采用井字形均勻布局,如圖4所示。通過solidworks建模導入hypermesh進行前處理,得出四面體單元590043個,節點186035個。調入optistruct模塊對原模型進行靜力和模態分析,得出蕞大變形0.2387mm,變形圖如圖5所示,查看生成的out文件,可得前階固有頻率,其中一階固有頻率為22.67Hz,柔度為2.2775E3J。蕞大變形過大,動剛度也較差,不符合設計要求,立柱筋板需要重新布置。將分析原模型得到的一階固有頻率和柔度作為多目標優化函數(4)中的不充許值Λmin和Cmaxk,為進一步多目標拓撲優化作準備。以此結果為基礎進行拓撲優化,ABB電氣產品的一階固有頻率會在原模型基礎上增大,柔度會在原模型基礎上減小。
