基于响应面分析法的龙门式折弯机轻量化设计

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英文篇名：Lightweight design of gantry bending machine based on response surface methodology 作者：张开拓 ; 管殿柱 ; 白硕玮 ; 刘志刚 英文作者：ZHANG Kai-tuo;GUAN Dian-zhu;BAI Shuo-wei;LIU Zhi-gang; 关键词：轻量化设计 ; 响应面分析法 ; 龙门式折弯机 ; 有限元分析 ; ANSYS ; Workbench15.0 中文刊名：JXGY 英文刊名：Manufacturing Automation 机构：青岛大学机电工程学院; 出版日期：2019-01-25 出版单位：制造业自动化 年：2019 期：v.41 基金：国家自然科学基金资助项目(71701109);; 山东省自然科学基金资助项目(ZR2017BG003) 语种：中文; 页：JXGY201901013 页数：4 CN：01 ISSN：11-4389/TP 分类号：63-66

摘要

针对一款龙门式80000kN折弯机,为使设计的机身满足材料要求,利用有限元分析软件ANSYS Workbench15.0对其三维模型进行静力学分析。为进一步避免出现结构笨重、安全系数太大的传统问题,根据分析结果设计结构优化方案,将折弯机工作台两个侧板、顶板及两个底部支撑板进行参数化建模,基于响应面优化方法,建立数学模型,以折弯机的整体重量最小为目标函数,以折弯机的最大变形和最大应力为约束条件,将相应结构的尺寸设为优化变量,对折弯机进行轻量化分析。结果得到基于中心复合设计的30组优化设计点以及变量间的相关三维关系曲面图等,最终使折弯机整体重量减少了16748.2kg,并且其应力和变形仍满足约束条件,优化效果显著。
        

引文

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