應用子結構法於工具機立柱的結構優化分析

謝雅雙(Ya-Shuang Hsieh)

指導教授 ： 劉德騏

國立中正大學/工學院/機械工程學系/碩士(2014年)

摘要

本研究探討工具機立柱之結構優化，針對磨床機的立柱結構，運用有限元素法與子結構法進行分析。本文採用有限元軟體Abaqus和ANSYS對磨床機的立柱進行有限元比較分析計算，研究其靜態與模態特性並選取理想的立柱結構。子結構法是針對大型複雜結構進行有限元分析的有效方法，本研究對大型結構-工具機立柱進行有限元素的分析過程中，利用子結構法對肋結構進行有限元素分析，可以減少重複建模的工作，並可在電腦資源有效的條件下，提高電腦計算和分析的效率。本研究驗證了子結構法的可靠度與發現當立柱重量減少40%時，立柱的剛性保持率為60%。

關鍵字

有限元素法 ； 子結構 ； 磨床機 ； 工具機立柱

並列摘要

This investigation confers the structural optimization for grinding machine pillar, using finite element method and substructure to analyze grinding machine pillar structure. This study applies the finite element analysis software Abaqus, and ANSYS to analyze the static, dynamic and optimal structure of grinding machine pillar. Substructure method for large complex structure analysis of the system is an effective method. In the process of analysis of large structure like machine pillar, adopting substructure technology to carry out finite element analysis on rib structure can reduce repeated modeling and improve the efficiency of calculation and analysis. This study verifies the reliability of substructure method. Compares with the original machine pillar, the machine pillars retain 60% stiffness with 40% weight reduction.

並列關鍵字

Substructure ； Grinder ； Machine Pillar ； Finite Element Method

參考文獻

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