摘要：为了有效提高深孔机床床身静动态性能及实现其轻量化设计,将多目标拓扑优化技术引入到床身的结构设计中。首先以渐进结构优化法(ESO算法)为理论基础,利用ANSYS软件提出了以整体刚度和基频共同最大化为综合目标的多目标渐进结构优化算法;其次运用该算法对深孔钻床床身进行拓扑优化,获得了最佳的拓扑图样;最后,依据优化后的拓扑图样对其进行了重构设计。分析结果显示:该算法能够较好地完成优化目的,即优化后床身的静、动态性能得到了有效的提高,同时整体重量明显地下降,达到了轻量化设计的要求,为企业提供了更为合理的床身结构设计方案。

摘要：为了提高深孔钻床床身的抗振性并减轻重量,将多频拓扑优化技术引入床身的结构设计,对其进行了动态特性研究。首先利用ANSYS有限元分析软件对原床身结构进行了模态分析,识别出床身结构的薄弱设计;其次,以床身的前三阶固有频率最大化为目标函数,以床身质量为约束条件,对床身进行多频拓扑优化;在此基础上,根据密度云图所示材料分布,对床身筋板进行重构设计;最后,对优化前后的床身进行谐响应分析,对其动态性能进行了验证。结果表明:优化后床身的前三阶固有频率显著提高,同时质量也下降了4.08%,从而达到了提高其动态性能和减重的优化目标。

摘要：为了实现深孔机床床身的轻量化设计,根据渐进结构优化(ESO)基本理论,以有限元软件ANSYS中的APDL语言对ANSYS单元生死功能进行二次开发;基于机床在切削作用下的典型工况,建立了基于应变能准则的多工况结构渐进优化算法,并将其应用到深孔钻床床身的结构拓扑优化中;以多工况下应变能为约束条件,以重量最小为目标函数,对床身进行了结构优化,得到了最优的拓扑结构;最后,根据优化后概念模型对其进行了重构设计。结果表明:在保证满足工作要求的前提下,优化后床身的静、动态性能有所提高,同时整体质量减少了14.47%,从而有效地实现了轻量化设计,为企业提供了新的床身结构方案。

摘要：目前盾构常规始发导台设计存在一定的局限性,始发组装时盾体对中心困难,无法快速纠偏,且仅能适应一种直径大小的盾体。针对以上缺陷,本文设计一种结构合理、施工方便、能够快速调节盾体摆放姿态且适应多种直径盾体的新型盾构始发导台装置。

摘要：以T2120深孔钻镗床床身结构优化为例,利用ANSYS的APDL语言建立了T2120深孔钻镗床床身参数化的三维实体有限元模型;利用ANSYS中Block Lanczos方法对床身结构进行模态分析,得到了前5阶固有频率及前3阶低频振型;利用ANSYS中Design Opt模块,在基频约束情况下对床身结构的参数做了进一步的优化,获得了较为理想的机床床身结构尺寸。结果表明:在保证床身各种性能的前提下,床身优化后的质量比优化前减少了7.23%,同时表明APDL的使用,对加快分析进度、提高设计效率具有重要的指导意义。

摘要：针对传统遗传算法在求解非线性规划问题时局部搜索能力较弱,惩罚函数求解精度不高的缺陷,将非线性规划算法引入到遗传算法中,提出一种基于动态惩罚函数的非线性规划遗传算法,将遗传算法的全局寻优能力和非线性规划算法的局部寻优能力结合起来,并引入动态惩罚函数,根据不可行点到可行域的距离和可行度自适应的调整惩罚项的值,从而能够快速求出全局最优解。介绍了动态惩罚函数的设计、改进遗传算法的关键技术和流程。最后,以某型号汽车变速器的优化设计验证了算法的合理性。与传统遗传算法相比,改进后的遗传算法解的质量、收敛速度明显提高,因而为遗传算法的改进提供了一种新的思路。

摘要：针对大直径盾构管片运输特点,介绍了一种新型管片输送装置,通过理论计算和有限元分析的方法对轴向移动油缸、举升油缸及主要结构进行选型计算,并在项目上取得成功应用,为盾构管片输送装置提供了一个新的设计思路。

摘要：安装在刀盘面板背部上的泥浆球阀为高速过流件,磨损后难以更换。本文设计一种自压式组合密封,用于封堵刀盘冲刷喷口前部压力泥浆,采用置换式拆装泥浆球阀更换工法,实现球阀在常压环境下的更换,经试验可行后,成功应用于施工项目,解决了业内施工难题。

摘要：对盾构法施工重要工序的管片运转系统组成、特点和工作流程进行介绍,为系统适用性选型提供理论依据。依托现有应用,对单管片吊机及管片喂送系统进行了分析设计,并叙述了其设计准则,为设计的可靠性和安全性提供强有力理论基础。