基于SIMP法的机床斜床身拓扑优化设计

以某型数控车床斜床身为研究对象,利用SolidWorks软件建立床身的三维模型,并对模型进行了受力分析;在HyperMesh前处理软件建立床身有限元分析模型,利用OptiStruct求解器进行静力分析、模态分析,采用SIMP法对床身进行拓扑优化。研究结果表明,利用拓扑优化设计,可以设计出更合理床身结构布局形式,从而实现轻量化设计。根据优化结果,设计出床身的新方案,将优化方案与原方案性能进行对比。数据表明,新床身方案的质量比原方案减轻了4.3%,床身导轨的变形都有不同程度的下降,前三阶固有频率也均有不同程度的提高,验证了优化方案的可行性。