超声强化机床结构设计与优化开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、课题研究背景与意义习主席在十九大报告中指出：加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能及实体经济深度融合。

制造业是一个国家综合实力的根本，是立国之本、强国之基，从根本上决定一个国家的综合实力和国际竞争力。

改革开放以来，中国综合国力不断增强，逐渐发展成为制造业大国。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、 研究目标运用超声技术强化机床结构设计并对其进行优化，以提高强化机床的机械特性，从而提高整个机床的刚度、加工精度、抗振性以及使用寿命，进而达到提高强化产品的性能的效果。

二、 研究内容1. 根据设计图纸建立超声强化机床的三维模型和有限元模型，确定机床立柱的边界约束条件；2. 进行静态特性分析，确定灵敏度系数、主要变量；3. 进行模态技术分析，识别主要结合面如立柱的参数，在此基础上修改有限元模型，并对加强件布局进行拓扑优化；4. 建立超声强化机床结构模型，并对模型进行动静态分析验证，对机床结构模型进行优化，有相关的仿真数据和实验结果图。

三、 研究步骤1、 在实习和查阅资料过程中，熟悉机床结构的相关影响因素；2、 明确机床结构的分析方法及结构优化发展现状，对机床结构动力学分析，动静态分析，模态分析等分析方法进行学习;3、 根据设计图纸建立高精密强化机床的三维几何模型和有限元模型；4、 对机床三维模型进行简化处理；5、 研究典型工况下强化机床的受力情况，进行动静态分析，运用ansys进行模态分析并对有限元模型进行修复，计算机床的刚度强度、固有频率、阻尼比，为机床的结构优化做准备；6、 根据机床动力学分析和模态分析的结果，对机床结构进行结构优化，在保证刚度和稳定性的前提下，调整机床固有频率避免机床共振现象产生的损坏。