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题名基于子装配体模型的锚固钻机钻臂连接件结构优化
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作者
张东桥
姚主林
余中全
丁永剑
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机构
湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室
湖北首开机械有限公司
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第6期61-68,共8页
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基金
高升程多角度钻锚插注一体化锚固钻机的研制—湖北省中央引导地方科技发展专项(2022BGE037)
局部加热弱化效应对高强钢回弹的影响研究—湖北省教育厅青年科技计划基金(Q20201405)。
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文摘
针对复杂装配体中部件结构优化困难—以装配体整体为基础进行拓扑优化难收敛,单一部件拓扑优化精度低的问题,提出子装配体模型拓扑优化方法。以锚固钻机钻臂整体结构为研究对象,首先,建立锚固钻机五自由度上装结构的力学模型,使用MATLAB软件对其进行仿真,得到钻臂整体关键铰点最大受力工况条件;然后,对钻臂整体进行静强度分析,基于子装配体模型,以子装配体模型结构刚度为响应目标,子装配体模型强度与连接件结构质量为响应约束,对钻臂连接件结构进行拓扑优化,得到重构模型;最后,采用响应面分析方法进行重构模型参数优化,以重构模型的6个关键尺寸范围为约束,以钻臂连接件结构质量和钻臂整体最大静应力为优化目标,确定连接件结构的最终尺寸参数。结果表明:优化后的连接件结构,钻臂整体最大静应力值降低了67.91%,质量降低了1.23%。
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关键词
锚固钻机
静强度
子装配体模型
拓扑优化
参数优化
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Keywords
Anchor Drilling Rig
Statics Strength
Subassembly Model
Topology Optimization
Parameter Optimi-zation
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TD41
[矿业工程—矿山机电]
TH136
[机械工程—机械制造及自动化]
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