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 前言：

 1建立模型

采用SolidWorks三维造型软件建立了 XK719CNC加工中心的三维模型 。加工中心的主体结构模型如图1所示 。   

图1 XK719CNC加工中心三维模型将SolidWorks中的三维模型通过Step文件导入Hypermesh中进行网格划分 。首先  ，将立柱、床身、床鞍以及工作台等薄壁类零件通过Hypermesh中抽壳工具抽壳  ，并用四边形、三角形单元进行网格划分 。对于非薄壁类零件如导轨镶条、压板采用六面体单元划分 。最后  ，整机共划分为68 262个节点  ，单元数目为72 389个单元 。

对整机进行了动静态刚度分析  ，分析结果表明结构的静态刚度、强度满足要求；模态分析结果表明  ，整机1阶固有频率为38 Hz, 2阶为48 Hz,该加工中心的

1、 2阶固有频率偏低 。故优化设计的目标主要是提高前2阶固有频率 。加工中心的材料为HT300,弹性模量£=130GPa,泊松比 j/ = 0.25,密度p = 7 400 kg/m3 。2试验设计

2. 1灵敏度分析

结构优化的最终目的是寻找一组最优的设计变量值  ，而灵敏度分析可以为结构优化设计做铺垫 。通过灵敏度分析  ，可以寻找出对目标、约束影响较大的设计变量  ，并把它们作为关键设计变量进行优化  ，这既能节约计算资源  ，又能够提高优化效率 。

本次灵敏度分析  ，以整机的壁厚、筋板厚作为设计变量  ，通过在HyperStudy对整机进行灵敏度分析来确定关键设计变量 。该整机的设计变量分布简图以及其尺寸初值、范围分别如图3及表1所示 。

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结束语：

 应用Hypermesh软件建立了 XK719CNC加工中心的有限元模型 。随后  ，运用HyperStudy进行分析优化 。首先  ，通过HyperStudy的DOE试验设计模块对整机米取370个样本点 。其次  ，通过移动最小二乘法建立近似模型 。最后  ，通过自适应响应面对近似模型进行25次迭代  ，得到最优解 。通过整机优化结果对比以及整机谐响应对比  ，表明采用试验设计与数理统计的可行性及优越性 。

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