基于Ansys的YQK1250液压机滑块部分结构分析与优化

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1、机械设计与制造第3期142MachineryDesign&Manufacture2012年3月文章编号：1001—3997(2012)03—0142—03基于Ansys的YQK一1250液压机滑块部分结构分析与优化冰张广川(淮安信息职业技术学院，淮安223003)AnalysisandoptimizationonstructureofslideblockoftheYQK一1250hydraulicpressbasedonansysZHANGGuang-chuan(HuaianCollegeofInformationTechnology，Huaian223003，China)t

2、十／卜叶、”十斤十十十一十十一十、s十十e1、毫、t十十4斤{、”十1、”1十—、”十十十—、．【摘要】通过了解YQK一1250液压机的结构原理，利用Solidworks软件建立了液压机滑块的三维实体模型，并且把三维模型导入到ANSYS软件中，通过采用Lanczos方法分析了液压机滑块的模态，得到了其前八阶的固有频率和振型，分析了液压滑块在各种振型下的结构性能，并掌握了其动态的性能。接着又把滑块的模型进行参数化，并将优化的目标确立为滑块的总质量。将子问题方式引入到优化算法中来，通过优化滑块的结构，使其质量达到了最小，并且位移和应力的分布规律更加均匀。关键词：Ansys；模态分

3、析；优化算法；结构优化【Abstract】ByunderstandingthestructualprincipleofYQK一1250hydropressⅡ3DmodelfortheslideblockoftheYQK一1250hydraulicpressisesta]glisedbysolidworks，andthenthismodelisimportedintoAnsystocompletethemodalanalysiswiththemethodLanczos．andacquirethenaturalfrequencyandvibrationmode．Throughan

4、alyzingtheirstructureperformanceundertheUoI"iou8vibrationmodes，the一namiccharacterisgot．Afterthat，themodeisparameterized，andtheoptimizedtargetshallbedefinedtobethetotalmassoftheslidblock．Finallythesubproblemmethodshallbeimportedintotheoptimizationalgo-rithmtooptimizethestructureoftheslideblo

5、ckandmakethemasstobeminimumwithdisplacementandstressdistributionbeingmoreuniform．Keywords：Ansys；Modalanalysis；Optimizationalgorithm；Structureoptimization中图分类号：TH12，TG315．4文献标识码：A1引言目前，由于我国制造的框架式液压机大部分是利用了拉杆预紧式，因此，我们的研究大部分集中在这类液压机上面_l_q。而设计的对象是YQK一1250框架式楔块预紧液压机，预紧方式是采用楔块。和采用其他(in拉杆)预紧式的液压机相

6、比较，可以发现文中研究的液压机有很多优点，比如液压机装起来比较简单及它的受力更加科学等。YQK一1250液压机的结构示意图，如图1所示。液压机工作过程如下：工作压力由上面的三个工作缸压出，由液压缸来传递90压力和运动给滑块，压边力同时由压边缸输出来，而压边缸是被固定在工作台上面的。这时，上模和下模在实现合拢借助于上下图1液压机结构不意图压边力的同时作用，继而完成了单向拉伸作用。在液压机的使用过程中，不但要了解液压机机身的动态性2滑块有限元分析能，还有必要知道滑块的动态性能。由于液压缸和机身是通过滑2．1滑块有限元模型的建立块连接在一起，因此液压缸和机身之间的连接刚度不牢固。液

7、压可以借助多种方式来构造滑块的有限元(finitemode1)模机在其成型精度和效率方面受到滑块固有的振动频率和振型的型，这里采用三维CAD软件Solidworks建立滑块的三维模型，而影响。因而，针对液压机滑块进行单独的模态分析非常重要。后导人Ansys，建模过程省略，滑块的简化前后的结构图，如图2、★来稿日期：2011-05—24★基金项目：国家自然科学基金(51005117)，江苏省自然科学基金(BK2009662)，江苏省高校自然科学重大基础理论研究(10KJA460004)，江苏省高校自然科学