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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN105005640A
(43)申请公布日2015.10.28
(21)申请号CN201510344377.3
(22)申请日2015.06.19
(71)申请人武汉理工大学
地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
(72)发明人朱春东朱玲玲熊瑞华林
(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人唐万荣
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
满足抗偏载性能的大吨位精冲压力
机机身优化设计方法
(57)摘要
本发明公开了一种满足抗偏载性能
的大吨位精冲压力机机身优化设计方法,
它先基于控制变量法的机身各板厚度对其
抗偏载性能的影响规律研究,以得到影响
程度较大的板厚位置,确定优化因素;然
后基于正交试验法的机身板厚多目标优
化,结合极差分析及综合平衡法得到最优
的机身板厚组合。本发明可以在满足抗偏
载性能的基础上对大吨位精冲压力机机身
进行优化设计,提高工作效率,降低成
本。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种满足抗偏载性能的大吨位精冲压力机机身优化设计方法,其特征在于,包括
以下步骤:
S1、确定优化因素:
S101、根据实际生产中机身的变形信息,选出五个变形量较大的因素,即主立板、
侧立板、下筋板、上横梁和下横梁,该五个因素的取值范围从
板料数据库中确定,所述板料数据库包括实际生产中各因素板厚
选用范围和常用板料厚度标准;
S102、利用控制变量法,每次只改变其中一个因素的板厚,而控制其他几个因素
不变,根据机身二维图纸针对每个因素建立一系列三维模型;
S103、将三维模型导入有限元软件中,生成有限元软件下的有限元模型,根据机
身板料设置有限元模型的弹性模量、泊松比和密度,对有限元模型进
行网格划分,根据机身实际安装位置及载荷作用情况,对有限元
模型施加相应的约束和偏心载荷;
S104、设定结构静力学分析的显示结果为机身的应变云图,并得到机身受到偏心
载荷时的倾斜量;
S105、选择倾斜量变化较大的四个因素作为优化因素,即主立板、侧立板、上横
梁和下横梁;
S2、对优化因素进行多目标优化:
S201、将每个优化因素的取值范围分为5水平,设计四因素五水平的正交试验
表,确定试验次数25次,即获得25组板厚组合;
S202、实施正交试验方案,根据每一组板厚组合建立相应的机身三维模型,重
复步骤S103,设定结构静力学分析的显示结果为机身的应变云图,
并得到机身受到偏心载荷时的倾斜量,以及每组板厚组合下机身
的质量;
S203、通过极差分析,分别得到各因素的质量极差和倾斜量极差,即可得到各个
优化因素对机身倾斜量和机身质量的影响主次顺序;
S204、通过多目标综合平衡法,得出同时满足机身抗偏载性能要求以及减轻质量
要求的理论最优板厚组合;
S205、根据理论最优板厚组合建立理论最优机身三维模型,重复步骤S103,设
定结构静力学分析的显示结果为机身的应变云图,得到机身受到偏心
载荷时的倾斜量以及机身的质量;
S206、若步骤S205中的倾斜量满足设计要求,且机身质量相比于所有正交试验
中的平均值有所减小,即
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