一、用极小—极大法对机床主轴部件动态多目标优化（论文文献综述）
谭天[1]（2021）在《R16KLD型大幅面PCB数控铣床关键技术研究》文中指出PCB数控铣床用于对印制电路板（printed circuit board,PCB）进行铣边成型,是PCB整个生产周期中重要的基础加工设备,近年来我国PCB数控铣床行业发展迅速,中低端产品已经能满足国内市场需求。但随着PCB产业的不断发展,对PCB的要求也日益提升,普通的PCB数控铣床已经不能满足多元化的PCB需求,5G产业链的形成致使高频、高速、多层、大尺寸PCB的需求越来越大,这就要求PCB数控铣床在保证高精度、高性能的同时还需要满足大型PCB的加工要求。因此,研究大幅面PCB数控铣床对国产机床的自主创新和发展具有重要意义,大幅面PCB数控铣床的关键技术在于对大加工幅面的工作台和床身系统分析与设计,以及控深机构的设计,具体研究内容如下。采用模块化设计的思想对铣床进行总体方案设计,确定铣床的总体布局和运动方案,将R16KLD型大幅面PCB数控铣床的功能划分为基本功能、辅助功能和特殊功能三个部分,主体结构划分为龙门框架系统、大幅面精密工作台系统、控制系统、测量系统、X/Z轴系统、刀具系统、冷却清洁系统七个部分,为大幅面PCB数控铣床的结构设计打下重要基础。运用Solidworks构建大幅面PCB数控铣床的龙门框架系统、大幅面精密工作台系统、X/Z轴系统的三维模型,并进行详细设计和分析,在此基础上对各运动单元的传动系统进行了选型和计算。根据设计要求,完成辅助模块的结构设计,并通过对PCB数控铣床的控深加工技术进行分析,完成了特殊模块控深机构的结构设计。采用有限元分析方法,利用ANSYS workbench对R16KLD型大幅面PCB数控铣床的龙门框架系统、大幅面精密工作台、驱动安装板、直线电机安装板、控深机构等关键零部件进行静动态特性分析,为结构优化提供依据,验证设计的合理性。在有限元分析的基础上,利用结构优化理论对关键零部件进行结构优化分析。选择基于响应面法的多目标优化方式对花岗岩横梁进行优化设计,确定设计参数的最优值,优化后的横梁总质量减少了20.85%,利用拓扑优化方法对铸铁立柱、驱动安装板和X/Z轴系统结构进行拓扑优化,优化后的总质量分别减少了20.1%、43.4%和25.13%,实现了结构轻量化设计,确定了R16KLD型大幅面PCB数控铣床的最终结构。最后根据设计和优化结果进行加工制造,完成了R16KLD型大幅面PCB数控铣床样机的研制。
刘蕾[2]（2020）在《超高速磨削电主轴液体动静压轴承结构的多目标优化设计》文中进行了进一步梳理动静压轴承作为超高速磨削电主轴系统的核心部件,其工作性能直接影响着电主轴的加工精度和可靠性。对于经常处于超高速运转状态下的动静压轴承,迫切需要保证轴承的工作性能稳定可靠,因此必须对动静压轴承的承载特性进行分析。针对传统动静压轴承的设计都是满足设计要求的可行性方案,不能保证轴承具有最优性能,为了提高轴承的工作性能,本文以具有典型腔体结构的深浅腔液体动静压轴承为研究对象,进行轴承结构的多目标优化设计。本文主要工作内容如下:（1）为了研究深浅腔液体动静压轴承的工作性能,采用基于Navier—Stokes方程的CFD软件Fluent对动静压轴承进行建模仿真。针对动静压轴承的油膜厚度远小于其曲率半径,故采用微米级单位进行建模工作。为了保证后续计算速度与计算质量,在ICEM CFD软件中采用O—Block分块的方式,对动静压轴承进行结构化网格划分,并通过CFX软件进行动网格处理,实现油膜偏心率的变更,简化建模工作。（2）基于划分好结构化网格的油膜,对深浅腔液体动静压轴承进行仿真计算,研究不同偏心率条件下,供油压力、主轴转速、进油孔径、初始油膜厚度、浅腔深度等结构参数和工作参数对动静压轴承承载能力、油膜刚度和温升的影响机制,为后续优化设计奠定基础,结果表明动静压轴承的优化设计是多因素多目标问题,而非单因素单目标问题。（3）基于动静压轴承的承载特性分析,以动静压轴承的承载能力最大、油膜刚度最大和温升最小为目标函数,以进油孔径、初始油膜厚度、浅腔深度为设计变量,以参数的取值范围为约束条件,采用遗传算法对动静压轴承进行多目标优化设计,寻找最优解集,并对优化结果进行分析,结果表明优化后的动静压轴承其承载能力、油膜刚度和温升均优于优化前,验证优化设计的可行性。
李鹏鹏[3]（2018）在《车铣复合机床静动态特性分析及结构优化》文中提出近年来,由于曲轴、偏心凸轮等中小型复杂零部件需求的增加,传统的数控机床存在加工效率低、精度差、加工产品单一等缺点,很难满足市场需求,且机床行业目前正朝着集成化、自动化、智能化的方向高速发展,因此很有必要对多功能复合机床进行开发和研究。本文确定以车削加工为基础,融合车削和铣削加工的各自优势,开发了一款中小型简易型的车铣复合加工机床,并对其整机进行了静动态特性分析,对机床的相关部件进行了拓扑优化和尺寸优化,同时也对机床的相关部件进行了模态实验,确定了部分模态参数。本文从复杂零件加工需求的角度对机床功能做了具体规划,确定了机床总体结构布局方案;根据实际加工需求,确定了机床车削单元方案、铣削主传动系统和进给传动系统方案,并基于金属加工工艺理论,完成了切削力的计算,并对传动部件进行了相关计算及电机选型;对机床的关键部件进行了详细结构设计,并在PRO/E中建立了整机三维模型。结合静力学分析理论,在ANSYS Workbench中建立了整机有限元模型,完成了对车削和铣削工况下的整机静力学仿真分析,得到了整机在不同工况位置的位移、应力分布云图,以及整机位移及静刚度变化趋势图,这些静力学分析结果一定程度上为整机的薄弱环节辨识提供了参考依据,也为后期的机床部件优化提供了方向。针对机床处于车削和铣削的工况情形,完成了整机的模态仿真分析,获得了整机的前六阶固有频率和主振型,得到了整机的振动形态,并在此基础上,对整机进行了谐响应分析,确定了机床最薄弱环节及其要优化的部件,这一结果与静力学分析结果相一致。应用ANSYS Workbench软件的结构优化模块,对机床立柱进行拓扑优化,依据其材料最优分布图,以轻量化为目的对立柱进行结构改进。而对刀架滑板底座进行尺寸优化,确定了最优的结构设计尺寸,使其在保持刚度和强度的基础上,达到减轻重量的设计要求。通过搭建机床零部件模态测试实验平台,完成了对机床主轴及工作台振动特性测试,获得了其固有频率。通过有限元仿真确定了其固有频率所对应的阶数,实验结果验证了仿真分析的正确性,为机床的振动模态实验研究提供了一定的方法和经验。
常晓宇[4]（2018）在《基于液力驱动弹性体自适应预紧机构设计研究》文中指出为了适应现代加工所追求的高速、高精度及高效率的加工要求,高速主轴的调速范围不仅在跟着不断扩大,而且还要求主轴具备低速大转矩和高速大功率的性能特点。这也就要求主轴在低速时应具备高刚度和高速时应具备良好的稳定性能。而对主轴单元中的轴承进行预紧,则是提高主轴刚度和回转精度的关键方法。高速角接触球轴承凭借自身良好的高速性能和支撑性能已经成为主轴单元中轴承类型的最佳选择。而对其力学性能进行分析和研究,则是研究轴承最佳预紧力的基础。本文围绕着主轴单元中广泛使用的高速角接触球轴承的力学特性及如何建立可控预紧模型展开了分析研究。主要内容包括:（1）基于Hertz接触理论及拟动力学分析方法,对主轴单元中常用的高速角接触球轴承的刚度、接触载荷、接触角、旋滚比、摩擦力矩等特性参数进行分析,研究预紧力对其影响的规律。又通过建立轴承的有限元模型,对其进行热仿真分析,研究预紧力、转速与轴承温升之间的关系,为可控预紧建模奠定理论基础。（2）基于轴承载荷分布预紧力分析,确定了轴承所需最小预紧力的计算方法。鉴于定位预紧和定压预紧方式在主轴预紧方式中存在的问题,提出了以轴承允许的合理温升为控制目标的可控预紧力模型。（3）为了实现主轴中轴承所需预紧力在不 同转速下可动态调节的目标。本文提出了一种以液压系统作为驱动单元,变形预紧结构作为执行器来对主轴单元中的轴承的外圈施加可调预紧力的方法。同时为了研究预紧结构的变形情况,将其简化厚度不规则的空心杆力学模型,并对其变形情况进行理论分析。又通过建立该预紧结构的有限元模型,对其变形情况迸行仿真分析,并将仿真数据同理论数据进行对比分析,最终验证了该可调预紧结构模型的可行性以及理论模型的正确性。鉴于预紧结构的壁厚δ及内部油腔结构尺寸a、b是决定其变形的主要因素,又通过采用多目标模糊优化设计的方法来对该可调预紧模型的结构尺寸进行优化,经过模糊优化设计后,其沿X轴产生的轴向变形量提高了 54.36%,沿Y、Z轴的径向变形量分别下降了 61.41%、61.41%。
邱海龙[5]（2015）在《基于三点法的精密主轴径向回转误差分离技术研究》文中提出机床主轴是现代机械加工中的核心部件,主轴精度决定了工件的加工精度,因此,对主轴的研究就显得尤为重要。主轴空间振动最直接表现是圆度误差与回转误差,通过对以上两种误差的研究便能清晰把握一个机床主轴的运动状态。论文选择了三点法误差分离技术为理论基础进行研究,围绕提高圆度误差与回转误差分离精度展开论述。首先,本文对比分析了目前比较常见的误差分离方法,并最终选择了具有一定研究价值的三点法误差分离技术展开讨论。阐述了该分离方法的基本原理,分析发现权函数在三点法误差分离技术中具有重要意义,当权函数选择不合理时,可能导致谐波抑制现象的发生,从而产生错误的误差分离结果。其次,从数学分析的角度对权函数的特性进行了研究。围绕权函数,提出了改善误差分离精度的两个标准—全局性、局部性。依据以上两个标准,运用极大熵函数方将不可微优化目标函数转化为连续可微的优化函数。结合粒子群优化算法,优化得到了可预防谐波抑制现象发生的全局传感器安装角度。仿真效果表明:全局最优值很大程度上提高了误差分离精度。最后,针对现实情况下传感器噪声信号对误差分离效果影响这一问题,本文进一步提出了一套抑制传感器噪声信号的优化方法。该方法不再围绕权函数展开研究,而是将三点法误差分离技术中的权系数与权函数当作统一整体进行分析,确立了新的优化目标函数。再次结合粒子群优化算法,优化得到了噪声抑制下的传感器安装角度。理论分析与仿真结果表明,该角度下的误差分离精度仍能保持较高水平,并且该角度组合对传感器噪声信号具有良好的抑制效果。考虑到由于传感器安装角度偏差可能带来的误差分离精度下降和谐波抑制现象发生等问题,本文提出了克服此类缺点的方法,即区间优化。通过该方法的运用,有效解决了传感器安装过程中由于安装偏差所带来的误差分离精度下降问题。综上所述,本文围绕提高三点法误差分离精度展开深入研究。针对不同问题,优化得到了传感器安装角度全局最优值、噪声抑制最优值、区间最优值。最终,通过仿真分析和实验测试充分证明了理论研究的可靠性和优化结果的正确性。
贾永龙[6]（2015）在《T2120深孔机床主轴静动态特性分析及优化设计》文中认为随着时代的不断发展，深孔机床也日益朝着高速化、高精度及高效率的方向发展。深孔机床主轴作为深孔机床主要部件之一，面临着主轴转速高、加工时间长、加工难度大等问题，易导致主轴结构单元应力应变过高，影响深孔机床的加工精度以及主轴的寿命，因此就需要对深孔机床主轴结构单元的应力和应变进行分析和优化。本文对深孔机床的主轴结构单元的应力和应变进行了有限元分析，通过优化设计降低了深孔机床主轴结构单元应力，为深孔机床主轴的轻量化设计提供了新的研究方法，在深孔加工领域中具有一定的理论意义和实用价值。本文以T2120深孔机床主轴为主要研究对象，采用ANSYS12.0对其主轴结构进行有限元分析，得到该主轴在承受载荷下的位移云图和应力云图，分析得到机床主轴单元节点最大应力有待于进一步优化。为降低主轴单元节点最大应力，以主轴单元的最大变形为状态变量，以主轴体积和单元结构应力为优化目标，对深孔机床主轴进行多目标结构优化。研究结果表明：多目标优化与主轴原始设计比较，主轴体积减少了19%，单元最大应力减少了27%；与单目标优化比较，主轴体积减少了11%，单元最大应力减少了5%，最大应变减少4%。采用多目标结构优化方法更加合理和优越，能够使得深孔机床主轴在轻量化的基础上主轴结构应力达到最优。同时本文的研究也为国产深孔机床主轴的结构优化和改进积累了一定经验，而且提供了有效的参考依据。
李金华[7]（2014）在《精密数控车若干关键技术的研究》文中指出随着科学技术的快速发展,高档数控机床正朝着高速度、高精度、高效率与复合化方向发展,精密数控车床和车削中心已成为现代数控机床发展的主要方向之一。研究开发一台精密数控车床需要多种方案的反复比较和试验,也需要大量的技术投资和较长的开发周期。如何利用现有技术快速有效地提高其动态特性和加工性能,已成为精密数控车床国产化亟待解决的问题。为了实现精密数控车床高精、高速及高效加工,本文结合国家科技重大专项"HTC3250μn精密数控车和车削中心”,利用理论推导、数值仿真分析和实验等方法和手段对精密数控车切削颤振、主轴单元设计及热补偿等关键技术展开深入研究,主要内容及结论如下：（1）构建了基于再生型切削颤振机理的数控外圆车削颤振理论计算模型,并在模型中引入了瞬态切屑厚度和刀具角度变化等影响因素,通过仿真分析得出极限切宽和主轴转速之间具有明显的非线性关系,且主轴转速对颤振影响最为明显；切削稳定性随主振系统的等效刚度或阻尼比增加而增加,但当方向系数、切削重叠率或切削刚度增加时,稳定性反而降低,同时叶瓣曲线的形状也随之改变；但主振系统固有频率不影响曲线形状,它的增大使曲线整体右移。以上研究实现了切削颤振稳定性极限预测,为后续抑振措施的研究提供了理论依据。在此基础上开发了车削颤振分析专用程序,实现了数控外圆切削颤振稳定区的数值计算。（2）利用有限元分析和模态测试相结合的方法获得了HTC3250μn精密数控车整机和刀具系统的动静态特性,结合切削振动测试得出刀具系统是该数控车切削颤振主体,以上结果为切削颤振主动控制提供了动静态特性数据。此外,在数控车结构设计中,提出了应用高阻尼高刚度结构实现减隔振的方法,设计了液体动静压电主轴、静压导轨、树脂混凝土床身和空气弹簧隔振器,通过切削试验证明了以上结构能够满足机床使用要求。（3）针对再生型切削颤振建立了切削过程衰减系数模型,通过对时变转速切削过程进行仿真获得了系统振动频率和衰减系数的变化规律,结果表明：时变转速切削时再生反馈向系统输入的能量少于恒速切削时其输入的能量。通过切削试验验证了模型和仿真的正确性以及变速切削抑振的可行性。基于时间序列分析方法构建了切削力二阶时序模型,提出了通过在线辨识切削稳定区预报切削颤振的方法；给出了切削过程稳定区搜索控制方法,通过在线调节主轴转速搜索切削稳定区,保证系统在稳定区内工作,避免切削颤振的发生。在此基础上,开发了切削颤振预报和切削稳定区搜索控制程序,实现了颤振的主动控制。（4）提出了高速高精主轴多目标优化设计和临界转速校核的有限元方法和基本流程。采用弹簧阻尼单元模拟动静压轴承支承,建立了主轴三维有限元参数化模型并分析其动静态特性,获得了主轴静刚度、固有频率和振型；通过谐响应分析,比较主轴在共振和设计工况下的振型,找出了该主轴的危险点并进行了分析验算；在此基础上,通过扫描设计变量提取影响因子权重,建立了主轴的多目标结构优化设计数学模型,并利用一阶优化算法对体积和振幅进行优化；基于转子动力学理论对优化后的主轴模型计算了坎贝尔曲线,对高速高精主轴进行临界转速校核。在此基础上开发了数控车主轴单元参数化分析系统用于机床主轴分析设计,实现了主轴的快速可靠分析。（5）给出了基于有限元技术进行主轴系统热特性分析和热结构优化的方法,提出了改变边界条件减小热变形的方法,并以HTC3250μn精密数控车为例展开研究,进行了机床热态特性和主轴热变形测试试验。提出了基于灰色综合关联度的测温敏感点选取方法,构建了基于多元线性回归的热误差-温度补偿模型。提出了嵌入式主轴系统热补偿方法,依据半闭环前馈补偿原理,基于数控机床坐标原点偏移功能,利用嵌入式技术开发了主轴系统热补偿器,实现了精密数控车热补偿,提高了加工精度。
黄从奎[8]（2012）在《盾构机保险轴的结构设计研究》文中指出在国民经济和科学技术高速发展的今天,地下交通系统给人民的生活带来了极大的方便。盾构机作为建设地下交通系统必不可少的工程机械,也得到了快速发展。作为盾构机关键零部件之一的花键保险轴,在传递动力的同时,还能起到过载保护的作用。在实际工程中,保险轴常常在没有起到过载保护时就会断裂,严重阻碍了施工进程,降低了盾构施工效率。保险轴提前断裂的原因有多种,结构设计不合理是其中之一,本文就从结构上对保险轴进行分析和研究。首先从保险轴功能、结构、动力传递和相关零部件上分析其受力形式,得到其受力形式为纯扭转,并在圆轴纯扭转和应力集中理论的基础上讨论其工作原理；然后为了获得合理的保险轴弧形扭剪槽结构,引入和介绍了结构优化设计相关理论和知识,并用优化设计的方法来建立优化数学模型；介绍了ANSYS结构优化设计相关理论,并将ANSYS作为保险轴结构优化的工具,建立参数化的有限元优化模型,最终完成弧形扭剪槽结构优化设计；最后同样利用优化设计的方法,对可能存在的U型和V型扭剪槽结构进行优化分析,以得到这两种结构的合理性和可行性。优化结果表明,现有保险轴弧形结构尺寸在安全载荷作用下,切向应力大于材料抗扭强度,说明结构设计不合理是造成保险轴断裂的原因；结构尺寸优化之后,最大切应力接近材料抗扭强度,符合功能要求,同时最大切应力受到弧形扭剪槽位置和大小的影响；U型扭剪槽结构是不可取的,而V型结构是可以用于保险轴扭剪槽结构的,并且可以通过优化的方法获得具体尺寸。本文研究的内容为盾构机保险轴的设计提供了一些理论方法,对解决实际问题和改进现有结构具有重要的指导意义,可以有效的降低保险轴提前断裂的可能性。
胡义刚[9]（2011）在《高速高精密机床主轴部件动态三目标优化建模》文中指出建立了适合高速、高精密机床主轴部件的三目标优化数学模型.模型的优化目标为主轴部件总质量、静刚度和固有频率,它们可全面反映主轴部件的静、动态性能指标和经济指标.同时,用极小—极大法对机床主轴部件进行了动态多目标优化.
于杨[10]（2011）在《基于有限元法的机床主轴特性分析与优化设计》文中研究指明随着高速数控机床的不断发展,对数控机床主轴的性能要求也开始逐渐提高。机床主轴的动静态性能直接影响加工系统的精度和稳定性。因此,在数控机床设计阶段有必要对机床主轴进行相关的性能校核。同时,为了满足既能缩短产品设计周期又能降低成本的要求,需要在机床主轴的分析与优化系统等方面进行必要的研究。本课题以HTC3250μn和HTC2550hs高速精密数控车削中心为依托,利用有限元软件对数控机床主轴的动静态特性进行了相应的分析。依据分析结果并结合ANSYS软件的优化设计功能,对机床主轴的薄弱环节进行了优化,最终建立起针对数控机床主轴的分析与优化系统。课题主要研究工作如下：（1）研究静力学和动力学平衡的有限元方程。利用参数化建模技术,建立能够准确反映实际加工过程的机床主轴参数化有限元分析模型。（2）对机床主轴的两种静态特性的有限元分析方法进行比较,对比不同轴承等效方式下的分析结果,得到较为精确的有限元分析模型和机床主轴静刚度。（3）对机床主轴进行模态分析和谐响应分析,得到机床主轴的临界转速和动刚度等重要动态特性参数。（4）结合机床主轴性能分析中所得到的固有频率和静力变形等参数,利用ANSYS软件的优化设计功能,针对体积和幅值进行多目标优化设计。（5）采用Visual C++6.0与ANSYS联合开发的方式,开发针对机床主轴的性能分析与结构优化设计的应用软件。本文的研究对于提高机床主轴的设计与性能分析效率,有限元方法的普及、增强企业对市场需求的反应速度以及提升企业的竞争力等方面具有重要的理论指导意义和工程实用价值。
二、用极小—极大法对机床主轴部件动态多目标优化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用极小—极大法对机床主轴部件动态多目标优化（论文提纲范文）
（1）R16KLD型大幅面PCB数控铣床关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 PCB数控铣床发展现状及趋势 |
| 1.1.1 PCB行业发展分析 |
| 1.1.2 PCB数控铣床国内外发展现状及发展趋势 |
| 1.1.3 国内PCB数控铣床存在的问题 |
| 1.2 大幅面PCB数控铣床需求分析 |
| 1.2.1 大幅面PCB数控铣床的定义 |
| 1.2.2 大幅面PCB数控铣床的优缺点分析 |
| 1.3 机床轻量化设计研究现状 |
| 1.4 课题来源及研究意义 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 课题研究意义 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 2 R16KLD型大幅面PCB数控铣床总体方案设计 |
| 2.1 模块化设计的基本理论 |
| 2.1.1 模块化设计的研究现状 |
| 2.1.2 模块化设计的特点及意义 |
| 2.1.3 产品的功能模块划分 |
| 2.2 R16KLD型大幅面PCB数控铣床设计原则 |
| 2.2.1 R16KLD型大幅面PCB数控铣床的功能规划 |
| 2.2.2 R16KLD型大幅面PCB数控铣床设计原则 |
| 2.3 R16KLD型大幅面PCB数控铣床总体布局方案设计与模块划分 |
| 2.3.1 R16KLD型大幅面PCB数控铣床总体布局分析 |
| 2.3.2 R16KLD型大幅面PCB数控铣床运动方案设计 |
| 2.3.3 R16KLD型大幅面PCB数控铣床的功能分解 |
| 2.3.4 R16KLD型大幅面PCB数控铣床模块化结构构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 R16KLD型大幅面PCB数控铣床关键零部件结构设计 |
| 3.1 龙门框架系统设计 |
| 3.1.1 龙门框架系统结构分析 |
| 3.1.2 龙门框架系统结构设计 |
| 3.2 大幅面精密工作台系统结构设计 |
| 3.3 X/Z轴系统结构设计 |
| 3.4 X/Y/Z三轴驱动电机选型 |
| 3.4.1 X/Y轴驱动电机选型 |
| 3.4.2 Z轴驱动电机选型 |
| 3.5 辅助功能模块结构设计 |
| 3.6 控深机构结构设计 |
| 3.6.1 PCB数控铣床控深加工技术分析 |
| 3.6.2 控深机构的结构设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 R16KLD型大幅面PCB数控铣床关键结构静动态分析 |
| 4.1 有限元分析基本理论 |
| 4.1.1 有限元静态分析理论基础 |
| 4.1.2 有限元动态分析理论基础 |
| 4.2 龙门框架系统静动态特性分析 |
| 4.2.1 龙门框架系统静态特性分析 |
| 4.2.2 龙门框架系统动态特性分析 |
| 4.3 大幅面精密工作台结构特性分析 |
| 4.3.1 工作台动态特性分析 |
| 4.3.2 工作台驱动安装板静动态特性分析 |
| 4.4 X/Z轴系统结构特性分析 |
| 4.4.1 X/Z轴结构静态特性分析 |
| 4.4.2 控深机构动态特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 R16KLD型大幅面PCB数控铣床关键部件的结构优化设计 |
| 5.1 结构优化基本理论 |
| 5.2 龙门框架系统优化设计 |
| 5.2.1 横梁的结构优化设计 |
| 5.2.2 立柱结构优化设计 |
| 5.3 驱动安装板结构优化设计 |
| 5.3.1 驱动安装板结构拓扑优化 |
| 5.3.2 驱动安装板优化后静动态特性分析 |
| 5.4 X/Z轴系统结构优化设计 |
| 5.4.1 X/Z轴结构拓扑优化 |
| 5.4.2 X/Z轴结构动态特性分析 |
| 5.5 R16KLD型大幅面PCB数控铣床最终方案确定 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（2）超高速磨削电主轴液体动静压轴承结构的多目标优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超高速磨削电主轴轴承技术 |
| 1.2.2 液体动静压轴承国内外研究现状 |
| 1.2.3 液体动静压轴承优化设计的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 动静压轴承数学模型 |
| 2.1 雷诺方程推导 |
| 2.2 计算流体力学基础 |
| 2.2.1 CFD概述 |
| 2.2.2 计算流体力学控制方程 |
| 2.2.3 控制方程的离散求解 |
| 2.2.4 常用计算流体力学软件 |
| 2.3 轴承特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 动静压轴承油膜数值计算 |
| 3.1 物理模型及网格划分 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 油膜网格的划分 |
| 3.1.3 网格质量评定 |
| 3.2 边界条件的确定 |
| 3.3 计算方法的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 动静压轴承承载特性分析 |
| 4.1 供油压力对承载特性的影响 |
| 4.2 主轴转速对承载特性的影响 |
| 4.3 进油孔径对承载特性的影响 |
| 4.4 初始油膜厚度对承载特性的影响 |
| 4.5 浅腔深度对承载特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 动静压轴承的多目标优化设计 |
| 5.1 优化设计概述 |
| 5.2 优化设计的数学模型 |
| 5.2.1 优化设计的目标函数 |
| 5.2.2 优化设计的设计变量 |
| 5.2.3 优化设计的约束条件 |
| 5.3 优化算法的分析 |
| 5.3.1 遗传算法概述 |
| 5.3.2 MATLAB软件介绍 |
| 5.4 优化计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（3）车铣复合机床静动态特性分析及结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 车铣复合加工机床的发展与研究现状 |
| 1.2.1 车铣复合加工机床发展概况 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 机床静动态特性的研究概况 |
| 1.4 机床结构优化的研究概况 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2 车铣复合加工机床总体设计 |
| 2.1 机床加工需求及功能规划 |
| 2.1.1 机床的加工需求 |
| 2.1.2 机床的功能规划 |
| 2.2 机床总体布局方案设计及模块划分 |
| 2.2.1 总体结构布局分析 |
| 2.2.2 总体结构布局设计 |
| 2.2.3 机床总体方案模块划分 |
| 2.3 机床车削单元方案设计及计算 |
| 2.3.1 车削单元方案的确定 |
| 2.3.2 车削力的计算与分析 |
| 2.3.3 车削功率的计算 |
| 2.4 机床铣削单元方案设计及计算 |
| 2.4.1 铣削单元传动系统方案的确定 |
| 2.4.2 铣削力的计算与分析 |
| 2.4.3 铣削功率的计算及电机选型 |
| 2.4.4 同步带轮的设计计算 |
| 2.4.5 滚珠丝杠的计算及电机选择 |
| 2.4.6 蜗轮蜗杆的计算及电机选择 |
| 2.5 车削关键部件结构设计 |
| 2.5.1 刀架结构设计 |
| 2.5.2 刀架滑板底座结构设计 |
| 2.6 铣削关键部件结构设计 |
| 2.6.1 铣削动力轴结构设计 |
| 2.6.2 B轴结构设计 |
| 2.6.3 铣削立柱结构设计 |
| 2.7 机床整机三维模型建立 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 机床整机静态特性分析 |
| 3.1 结构静力学分析理论 |
| 3.2 整机有限元模型建立 |
| 3.2.1 模型简化 |
| 3.2.2 材料属性设置 |
| 3.2.3 接触部分处理 |
| 3.2.4 网格划分 |
| 3.2.5 边界条件设置 |
| 3.3 车削工况下整机静力学仿真分析 |
| 3.3.1 重力作用下的位移及应力分析 |
| 3.3.2 车削力作用下的位移、刚度及应力分析 |
| 3.4 铣削工况下整机静力学仿真分析 |
| 3.4.1 重力作用下的位移及应力分析 |
| 3.4.2 铣削力作用下的位移、刚度及应力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 机床整机动态特性分析 |
| 4.1 结构动力学分析理论 |
| 4.1.1 模态特性分析原理 |
| 4.1.2 谐响应分析原理 |
| 4.2 整机模态分析 |
| 4.2.1 刀架在400mm车削位置时的模态分析 |
| 4.2.2 铣轴在200mm铣削位置时的模态分析 |
| 4.3 整机谐响应分析 |
| 4.3.1 刀架在400mm车削位置时的谐响应分析 |
| 4.3.2 铣轴在200mm铣削位置时的谐响应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 机床关键部件优化与分析 |
| 5.1 优化设计理论基础 |
| 5.2 基于ANSYSWORKBENCH软件的优化方法 |
| 5.2.1 拓扑优化方法 |
| 5.2.2 基于DOE法的多目标优化设计 |
| 5.3 立柱结构拓扑优化 |
| 5.3.1 立柱结构拓扑优化 |
| 5.3.2 优化结果分析 |
| 5.4 刀架滑板底座多目标优化 |
| 5.4.1 参数化模型的建立 |
| 5.4.2 灵敏度分析 |
| 5.4.3 响应曲面分析 |
| 5.4.4 优化结果分析 |
| 5.5 机床优化模型静动态性能分析 |
| 5.5.1 整机优化模型静力学分析 |
| 5.5.2 整机优化模型模态分析 |
| 5.5.3 整机优化模型谐响应分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 机床相关部件模态实验 |
| 6.1 机床模态实验系统及方案 |
| 6.1.1 机床模态实验测试系统 |
| 6.1.2 机床模态实验测试方案 |
| 6.2 主轴模态试验分析 |
| 6.2.1 主轴模态测试方法 |
| 6.2.2 主轴模态测试结果分析 |
| 6.3 工作台模态试验分析 |
| 6.3.1 工作台模态测试方法 |
| 6.3.2 工作台模态测试结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
（4）基于液力驱动弹性体自适应预紧机构设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速角接触球轴承力学特性研究现状 |
| 1.2.2 高速主轴单元预紧方式现状研究 |
| 1.3 课题研究目的、意义及主要研究内容 |
| 第二章 高速角接触球轴承拟动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 轴承中坐标系的选取 |
| 2.3 高速角接触球轴承滚动体的运动分析 |
| 2.3.1 滚动体的公转运动和自转运动 |
| 2.3.2 滚动体的自旋运动和陀螺运动 |
| 2.4 高速角接触球轴承滚动体的受力分析 |
| 2.4.1 滚动体上的离心力 |
| 2.4.2 滚动体上的陀螺力矩 |
| 2.4.3 滚动体的Hertz接触 |
| 2.5 高速角接触球轴承接触变形几何分析 |
| 2.6 拟动力学方程组的求解与验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 高速角接触球轴承力学性能分析及动态热特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴承力学性能分析 |
| 3.2.1 预紧力对轴承接触角的影响分析 |
| 3.2.2 预紧力对滚动体接触载荷和接触应力的影响分析 |
| 3.2.3 预紧力对轴承刚度的影响分析 |
| 3.2.4 预紧力对轴承旋滚比的影响分析 |
| 3.2.5 预紧力对轴承摩擦力矩的影响分析 |
| 3.3 轴承摩擦热计算 |
| 3.4 轴承发热有限元仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 主轴轴承预紧力计算方法及预紧方式特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于轴承载荷分布预紧力分析 |
| 4.2.1 轴承内部载荷分布分析 |
| 4.2.2 轴承最小预紧力的求解 |
| 4.3 主轴轴承预紧方式特性分析 |
| 4.3.1 定位预紧与定压预紧对轴承接触变形的影响 |
| 4.3.2 定位预紧与定压预紧对轴承刚度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于液压驱动的可调预紧机构设计研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可调预紧结构设计 |
| 5.2.1 可调预紧机构的设计原理 |
| 5.2.2 可调预紧机构的控制方法 |
| 5.2.3 预紧结构变形理论分析 |
| 5.3 可调预紧机构模型变形有限元仿真分析 |
| 5.3.1 预紧机构产生的轴向位移、预紧力与压强之间的关系分析 |
| 5.3.2 预紧机构产生的轴向位移、预紧力与壁厚之间的关系分析 |
| 5.3.3 预紧机构产生的轴向位移、预紧力与油腔尺寸之间的关系分析 |
| 5.4 可调预紧机构性能分析 |
| 5.5 可调预紧结构模型的多目标模糊优化设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本学位论文的研究成果 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文与参加科研情况 |
| 附录1 |
| 致谢 |
（5）基于三点法的精密主轴径向回转误差分离技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 误差分离方法研究现状 |
| 1.3 课题来源和研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 论文研究内容 |
| 第二章 精密主轴回转误差信号提取 |
| 2.1 回转误差基础知识 |
| 2.1.1 回转误差定义 |
| 2.1.2 传统回转误差分离技术介绍 |
| 2.2 三点法误差分离技术 |
| 2.2.1 基本原理 |
| 2.2.2 误差分离技术影响因素 |
| 2.2.3 主导因素所引发的谐波抑制现象 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 三点法误差分离权函数智能优化方法 |
| 3.1 三点法误差分离权函数分析 |
| 3.1.1 权函数的全局性和局部性 |
| 3.1.2 权函数的对称性分析 |
| 3.2 优化目标建立 |
| 3.2.1 极大熵函数法 |
| 3.2.2 建立优化目标数学模型 |
| 3.3 粒子群算法及权函数优化方法 |
| 3.3.1 粒子群算法的基本原理 |
| 3.3.2 结合粒子群算法的权函数全局优化方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 提高三点法误差分离精度的改进优化方法 |
| 4.1 考虑噪声影响的优化策略 |
| 4.1.1 基于纯噪声分析的误差分离精度提高方法 |
| 4.1.2 基于传感器信号干扰的误差分离精度提高方法 |
| 4.2 噪声抑制优化结果及仿真分析 |
| 4.2.1 基于纯噪声分析的优化结果及仿真分析 |
| 4.2.2 基于传感器信号干扰的优化结果及仿真分析 |
| 4.3 考虑传感器角度安装偏差的区间优化策略 |
| 4.3.1 权函数全局优化不足 |
| 4.3.2 区间优化概述 |
| 4.3.3 区间优化算法 |
| 4.4 区间优化结果测试及仿真分析 |
| 4.4.1 优化结果 |
| 4.4.2 区间优化仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验验证 |
| 5.1 测试系统组成 |
| 5.1.1 硬件组成 |
| 5.1.2 软件系统 |
| 5.2 实验方案及其效果对比 |
| 5.2.1 实验方案 |
| 5.2.2 分离效果比较 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）T2120深孔机床主轴静动态特性分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题的研究背景 |
| 1.2.1 机床主轴的优化设计研究现状 |
| 1.2.2 机床主轴多目标优化设计研究现状 |
| 1.3 课题研究的内容和意义 |
| 1.3.1 课题主要的研究内容 |
| 1.3.2 课题的研究意义 |
| 2 T2120深孔机床主轴的静态特性分析 |
| 2.1 有限元分析的理论基础和软件 |
| 2.2 T2120深孔机床主轴有限元模型的建立 |
| 2.2.1 机床主轴模型建模方案的确定以及模型的简化 |
| 2.2.2 各部分单元的选定及材料属性 |
| 2.2.3 网格划分及有限元模型 |
| 2.3 主轴静力分析 |
| 2.3.1 添加约束和载荷 |
| 2.3.2 静力分析结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 T2120深孔机床主轴的动态特性分析 |
| 3.1 机械结构的动力学模型分类 |
| 3.2 动力学分析 |
| 3.3 机床主轴的模态分析 |
| 3.4 机床主轴的谐响应分析 |
| 3.4.1 模态叠加法分析主轴 |
| 3.4.2 谐响应分析结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 T2120深孔机床主轴的单目标结构优化 |
| 4.1 ANSYS 优化设计基本概念 |
| 4.2 优化设计数学模型 |
| 4.3 优化设计变量的选择 |
| 4.4 优化设计方法 |
| 4.5 约束条件 |
| 4.6 参数化建模 |
| 4.7 优化结果 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 T2120 深孔机床主轴的多目标优化 |
| 5.1 优化方法的选择 |
| 5.2 机床主轴基于 ANSYS 多目标优化的数学模型 |
| 5.3 基于 ANSYS 的多目标优化过程 |
| 5.3.1 多目标优化的总体流程 |
| 5.3.2 设计变量参数设定 |
| 5.3.3 状态变量的选定 |
| 5.3.4 目标函数的选择 |
| 5.3.5 优化过程 |
| 5.3.6 结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）精密数控车若干关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 精密数控车床及其加工技术 |
| 1.2.1 精密数控车床发展状况 |
| 1.2.2 精密加工技术发展状况 |
| 1.3 精密车床关键技术研究现状 |
| 1.3.1 切削颤振研究现状 |
| 1.3.2 减隔振技术研究现状 |
| 1.3.3 主轴单元研究现状 |
| 1.3.4 主轴热特性研究现状 |
| 1.4 课题的来源及研究意义 |
| 1.4.1 课题的来源 |
| 1.4.2 课题的研究意义 |
| 1.5 论文的结构框架和主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 车削颤振稳定性建模与仿真分析 |
| 2.1 再生型切削颤振稳定性极限分析 |
| 2.1.1 再生型车削颤振系统动力学模型 |
| 2.1.2 再生型车削颤振系统稳定性分析 |
| 2.1.3 其他参数推导 |
| 2.2 再生型切削颤振稳定性极限预测 |
| 2.2.1 再生型车削颤振系统稳定性极限预测 |
| 2.2.2 再生型车削颤振系统稳定性极限预测软件实现 |
| 2.2.3 再生型车削颤振系统稳定性仿真与分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 精密数控车动态特性与减隔振研究 |
| 3.1 精密数控车整机动态特性研究 |
| 3.1.1 整机动态特性有限元分析 |
| 3.1.2 整机动态特性试验 |
| 3.2 精密数控车切削试验与分析 |
| 3.2.1 切削振动试验 |
| 3.2.2 颤振主体分析 |
| 3.3 精密数控车减隔振结构设计 |
| 3.3.1 液体动静压电主轴 |
| 3.3.2 机床液体静压导轨 |
| 3.3.3 空气弹簧隔振器和树脂混凝土床身 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 时变转速车削颤振分析与控制研究 |
| 4.1 时变转速切削系统衰减系数和振动频率的变化规律 |
| 4.2 时变转速切削系统能量的变化规律 |
| 4.3 变速参数对切削抑振的影响及分析 |
| 4.3.1 变速参数对切削抑振的影响 |
| 4.3.2 时变转速切削的计算机仿真与分析 |
| 4.3.3 时变转速切削试验 |
| 4.4 切削过程稳定性控制 |
| 4.4.1 切削过程的时间序列模型 |
| 4.4.2 切削稳定区搜索 |
| 4.4.3 切削过程控制策略 |
| 4.4.4 切削搜索控制试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 精密动静压主轴多目标优化及分析系统研究 |
| 5.1 精密液体动静压主轴多目标优化设计 |
| 5.1.1 主轴多目标优化的数学模型 |
| 5.1.2 主轴有限元多目标优化建模 |
| 5.1.3 精密主轴临界转速校验 |
| 5.2 精密主轴有限元分析系统 |
| 5.2.1 主轴有限元分析系统开发的关键技术 |
| 5.2.2 主轴有限元分析系统的结构设计 |
| 5.2.3 主轴有限元分析系统的开发 |
| 5.2.4 主轴有限元分析系统的应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 精密数控车主轴系统热特性及热补偿研究 |
| 6.1 机床热特性基本理论 |
| 6.1.1 机床热变形机理 |
| 6.1.2 机床传热的基本理论 |
| 6.1.3 机床主轴系统温度场的数学建模和有限元解法 |
| 6.1.4 机床热变形有限元理论 |
| 6.2 主轴系统的热特性建模与分析 |
| 6.2.1 主轴系统热特性分析 |
| 6.2.2 主轴系统的热源分析计算 |
| 6.2.3 主轴系统的温度场分析 |
| 6.2.4 主轴系统热变形分析结果 |
| 6.3 改善边界条件减小热变形 |
| 6.3.1 电机后置式主轴单元 |
| 6.3.2 提高主轴箱表面的空气流动速度 |
| 6.3.3 主轴箱前部加冷却装置 |
| 6.4 热误差与热补偿建模和实验 |
| 6.4.1 机床热态特性测试实验 |
| 6.4.2 主轴热变形测试实验 |
| 6.4.3 基于灰色综合关联度的测温敏感点选取 |
| 6.4.4 基于多元回归的热误差数学模型 |
| 6.4.5 主轴热变形误差补偿 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 本文的主要创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文和参加项目情况 |
| 参考文献 |
（8）盾构机保险轴的结构设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 盾构机简介 |
| 1.2.1 盾构机的发展历史 |
| 1.2.2 盾构机的分类 |
| 1.2.3 土压平衡盾构机工作原理 |
| 1.3 花键保险轴简介 |
| 1.3.1 花键保险轴的由来 |
| 1.3.2 保险轴基本原理及研究现状 |
| 1.4 课题来源及本文研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 本文研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 花键保险轴工作原理及理论 |
| 2.1 花键保险轴的受力分析 |
| 2.1.1 花键保险轴位置 |
| 2.1.2 动力传递 |
| 2.1.3 受力形式 |
| 2.2 圆轴扭转理论 |
| 2.2.1 剪切胡克定律 |
| 2.2.2 圆轴扭转变形 |
| 2.2.3 圆轴扭转应力 |
| 2.2.4 圆轴结构对扭转应力的影响 |
| 2.2.5 圆轴扭转断裂理论 |
| 2.3 盾构机保险轴的工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 保险轴结构优化设计 |
| 3.1 结构优化设计概述 |
| 3.2 结构优化设计理论 |
| 3.2.1 结构优化设计的数学模型 |
| 3.2.2 优化设计数学模型求解 |
| 3.3 花键保险轴结构优化设计数学模型 |
| 3.3.1 花键保险轴结构优化设计问题描述 |
| 3.3.2 保险轴相关参数 |
| 3.3.3 花键保险轴结构优化设计数学模型 |
| 3.3.4 求解数学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于ANSYS的花键保险轴结构优化设计 |
| 4.1 ANSYS软件概述 |
| 4.2 ANSYS结构优化设计理论 |
| 4.2.1 ANSYS优化设计的基本要素 |
| 4.2.2 ANSYS优化设计优化工具及方法 |
| 4.2.3 ANSYS优化设计的基本过程 |
| 4.3 花键保险轴在ANSYS中的结构优化 |
| 4.3.1 保险轴参数化优化模型的建立及结构静力分析 |
| 4.3.2 确定优化设计变量 |
| 4.3.3 选取优化工具及优化方法 |
| 4.3.4 优化过程及结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 其它结构的分析及优化 |
| 5.1 U型结构 |
| 5.2 V型结构 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的论文及研究成果 |
（9）高速高精密机床主轴部件动态三目标优化建模（论文提纲范文）
| 1 主轴的动态评价指标 |
| 2 主轴部件的动力学模型 |
| 2.1 具有质量元件、梁段元件的传递矩阵 |
| 2.2 支承元件的传递矩阵 |
| 2.3 主轴部件链状动力学模型 |
| 2.4 主轴部件的固有频率计算 |
| 3 极小—极大优化法的基本原理 |
| 4 高速、高精密机床主轴三目标优化 |
| 5 结 语 |
（10）基于有限元法的机床主轴特性分析与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题的研究背景和意义 |
| 1.3 主轴特性分析与优化的研究现状 |
| 1.3.1 机床主轴特性分析的研究现状 |
| 1.3.2 机床主轴优化设计的研究现状 |
| 1.4 课题研究的内容及章节安排 |
| 1.4.1 课题研究的主要内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 主轴的静态特性分析 |
| 2.1 主轴静态特性的基本概念 |
| 2.2 有限元方法的基本原理 |
| 2.2.1 有限元法与ANSYS软件概述 |
| 2.2.2 空间问题有限元基本方程 |
| 2.3 结构静力学问题的有限元解法 |
| 2.4 基于ANSYS的主轴静力学分析 |
| 2.4.1 主轴有限元模型的建立及边界条件的处理 |
| 2.4.2 加载参数的确定 |
| 2.4.3 二维模拟分析及结果比较 |
| 2.4.4 三维模拟分析及结果比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 主轴的动态特性分析 |
| 3.1 主轴动态特性的基本概念 |
| 3.2 结构动力学问题的有限元解法 |
| 3.2.1 结构动力学方程 |
| 3.2.2 结构自振频率与振型 |
| 3.2.3 结构受迫振动的求解 |
| 3.3 主轴的模态分析 |
| 3.3.1 模态分析概述 |
| 3.3.2 基于ANSYS的主轴模态分析 |
| 3.3.3 主轴的临界转速分析 |
| 3.4 主轴的谐响应分析 |
| 3.4.1 谐响应分析概述 |
| 3.4.2 基于ANSYS的主轴谐响应分析 |
| 3.5 提高主轴动态特性的措施 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 主轴结构的优化设计 |
| 4.1 机械优化设计理论 |
| 4.2 基于ANSYS的优化设计基础 |
| 4.3 基于ANSYS的主轴结构优化 |
| 4.3.1 主轴优化的数学模型 |
| 4.3.2 基于APDL的优化模型建立 |
| 4.3.3 优化设计变量的扫描 |
| 4.3.4 单目标优化与多目标优化 |
| 4.4 优化结果评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 主轴分析及优化系统的开发与实现 |
| 5.1 系统开发的关键技术基础 |
| 5.1.1 参数化设计技术 |
| 5.1.2 基于Visual C++6.0的可视化编程技术 |
| 5.2 系统的结构功能与流程设计 |
| 5.2.1 系统的设计思想 |
| 5.2.2 系统的功能概述 |
| 5.2.3 系统的工作流程 |
| 5.3 系统的程序设计 |
| 5.3.1 系统界面的开发 |
| 5.3.2 路径设置的程序实现 |
| 5.3.3 开发软件与ANSYS的接口技术 |
| 5.3.4 结果查看功能的实现 |
| 5.3.5 运行日志功能的实现 |
| 5.4 系统实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、用极小—极大法对机床主轴部件动态多目标优化（论文参考文献）
- [1]R16KLD型大幅面PCB数控铣床关键技术研究[D]. 谭天. 西华大学, 2021
- [2]超高速磨削电主轴液体动静压轴承结构的多目标优化设计[D]. 刘蕾. 河南工业大学, 2020
- [3]车铣复合机床静动态特性分析及结构优化[D]. 李鹏鹏. 西安理工大学, 2018(11)
- [4]基于液力驱动弹性体自适应预紧机构设计研究[D]. 常晓宇. 天津工业大学, 2018(11)
- [5]基于三点法的精密主轴径向回转误差分离技术研究[D]. 邱海龙. 西安电子科技大学, 2015(03)
- [6]T2120深孔机床主轴静动态特性分析及优化设计[D]. 贾永龙. 中北大学, 2015(07)
- [7]精密数控车若干关键技术的研究[D]. 李金华. 东北大学, 2014(03)
- [8]盾构机保险轴的结构设计研究[D]. 黄从奎. 郑州大学, 2012(02)
- [9]高速高精密机床主轴部件动态三目标优化建模[J]. 胡义刚. 上海工程技术大学学报, 2011(02)
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