刘静

1 国内的研究现状

目前国内在机床结构优化领域的研究比较活跃，机床结构优化设计的内容十分丰富，涉及内容很多，包括静力学，结构非线性分析，拓扑优化，模态分析，动力学分析等。目前有限元方法在机床结构设计中的应用主要有以下几个方面：（1）静力学分析。这是对二维或者三维机床零件承载后的应力和应变的分析，是有限元在机床设计中最基本、最常用的分析类型.（2）模态分析。这是动力学分析的一种，用于研究结构的固有频率和各振型等振动特性。进行这种分析时所施加的载荷只能是位移载荷和预应力载荷.（3）谐响应分析和瞬态动力学分析。这两类分析也属于动力学分析，用于研究机床对周期载荷和非周期载荷的动态响应.（4）热应力分析。用于研究结构内部温度的分布，以及及机床内部的热应力.（5）接触分析。用于分析两个结构件接触时的接触面状态和法向力。

国内的机床结构优化设计主要是应用在刚度和强度分析方面。广西大学陈文锋、毛汉领MXBS一1320型高速外圆磨床动态性能的试验研究0=1]一文中，对MXBs一1320型高速外圆磨床的动态性能使用脉冲激振法进行了试验研究，得到磨床前几阶模态的频率和振型图，寻找出机床振动的薄弱环节和主要振源，并提出一些机床改造的措施。对主要零部件进行有限元分析，优化零部件结构的设计。东南大学和无锡机床股份有限公司对内圆圆磨床MZ120A床身结构进行有限元分析，得到床身前几阶的固有频率和振型，分析床身的內部筋板布置对结构动态特性的影响。……