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中轴传动钻机底盘支撑结构拓扑优化与减重设计
目录
一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1工程机械行业现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.2钻机底盘支撑结构的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.3拓扑优化与减重设计的意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.1研究对象及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2研究方法介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.3预期成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
二、中轴传动钻机底盘支撑结构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
底盘支撑结构组成及功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
1.1主要部件介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
1.2结构布局与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
1.3支撑结构的功能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
底盘支撑结构的工作环境与要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2.1工作环境分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.2结构强度与稳定性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2.3可靠性及耐用性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
三、拓扑优化理论及应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
拓扑优化基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
1.1拓扑优化定义及特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
1.2常用的拓扑优化方法介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
1.3拓扑优化数学模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
拓扑优化在中轴传动钻机底盘支撑结构中的应用．．．．．．．．．．．．．46
2.1支撑结构拓扑优化模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
2.2优化计算过程及参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
2.3优化结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
四、减重设计策略与实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
减重设计原则及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
1.1设计原则介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
1.2减重设计目标设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
1.3与拓扑优化的结合点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
轻量化材料的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
2.1材料选择与性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
2.2新型轻量化材料的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
结构优化与细节设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
3.1结构布局的优化调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
3.2细节设计的轻量化改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
减重设计效果评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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