一种面向高精度坐标镗床的热承载稳定结构拓扑优化方法
申请号:CN202511195243
申请日期:2025-08-25
公开号:CN120951694A
公开日期:2025-11-14
类型:发明专利
摘要
本发明公开了一种面向高精度坐标镗床的热承载稳定结构拓扑优化方法,涉及机床结构拓扑优化领域,包括:根据坐标镗床结构的外形需求,定义设计域与非设计域,建立热力耦合有限元模型;将设计变量场经过密度过滤和投影得到物理变量场,参数化表示机床整机及部件一体化模型;建立多工况最大位移幅值的均值及方差的设计响应;构建面向高精度坐标镗床的热承载稳定结构拓扑优化模型;求解多种热力耦合工况下有限元模型,计算各设计响应,进行敏感度分析;采用移动渐近线算法求解拓扑优化模型,得到拓扑优化结果。本发明将机床整机与承载部件结构一体化表达运用于结构拓扑优化模型中,综合考虑了动件多挡位的机械性能,提高了优化结果的热承载稳定性。
技术关键词
坐标镗床
结构拓扑优化方法
变量
耦合工况
材料弹性模量
床身设计
底面温度
主轴箱
插值模型
矩阵
机床结构
载荷
密度
标识
刚度
物理
工作台