一种结合快速成型与有限元仿真的机床立柱结构优化方法

摘要

本发明提出了一种结合快速成型与有限元仿真的机床立柱结构优化方法，步骤如下：建立机床立柱结构的有限元模型进行有限元静态和动态分析；分别以结构柔度和固有频率为拓扑优化目标建立拓扑优化数学模型，对机床立柱的主体框架进行优化；根据获得的机床立柱的主体框架进行内部筋板仿生结构设计进行机床立柱结构的重构；利用中心复合试验设计方法得到多组优化方案；建立响应面模型通过多目标遗传算法确定最优结构方案；通过快速成型技术进行机床立柱结构的实体构建并进行验证；根据最优结构方案进行加工装配和测试。本发明通过实际的实体试验验证机床立柱结构的优化效果，有效提升了机床立柱的性能、降低了制造材料的使用，提高原有设计结构的性能。