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印刷与数字媒体技术研究2025年第02期:折页机砍刀臂结构有限元分析及拓扑优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李佳童;杜智杰;孟璐瑶;李宏峰;杜艳平;高振清;

单位:北京印刷学院机电工程学院;北人智能装备科技有限公司;

摘要:折页机砍刀臂在工作过程中易发生轻微形变导致折页精度下降,为提升其结构稳定性和可靠性,本研究对折页机砍刀臂结构进行有限元分析,结合静态力学和模态分析,得到最大应力与最大形变,以及前六阶的固有频率,评价砍刀臂结构设计的合理性和性能。基于拓扑优化技术,以质量和等效应力最小为目标函数,对砍刀臂梁部位进行优化。优化结果显示,静态力学性能显著改善,形变量减少13.2%;动态分析中,六阶固有频率降幅高达56.7%,减少工作过程中潜在变形。结果表明,拓扑优化有效提升了砍刀臂结构的稳定性和可靠性。

关键词:有限元分析;;静动态特性;;拓扑优化;;模态分析

基金资助:北京市属高等学校高水平科研创新团队建设支持计划项目(No.BPHR20220107)