基于正交试验和有限元法的木支撑结构优化设计

• 作者: 张素风 李志强 樊博
• 来源期刊: 包装工程
• 学科: 工学
• 关键词: 木支撑 正交试验 有限元
• 年，卷（期）: 2019,（19）
• 所属期刊栏目: 结构设计与制造
• 页码范围: 109-114
• 页数: 6页
• 分类号: TB482.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.19.016

摘要

目的 通过正交试验和有限元法得到一组强度和稳定性最优的木支撑结构.方法 以某胶合板木支撑结构为研究对象,采用3D建模软件IronCAD建立木支撑结构模型,利用正交试验的方法设计L9(34)的正交试验表.在此基础上,借用有限元软件AnsysWorkbench对正交试验确定的方案进行静力学分析,将仿真结果归纳整理并进行极差分析和综合平衡,得出影响木支撑结构性能的主次因素,确定最优的试验方案.结果 通过极差分析,得到了影响木支撑结构性能的主次因素,由主到次依次为两侧加强板距离中心的距离、开槽圆弧的圆心距离中间板上端的距离、加强板的长宽比,继而通过综合平衡法确定了最优设计方案参数(即开槽圆弧的圆心距离支撑板上端65 mm,两侧加强板距离中心的距离为280mm,加强板的长宽比为2.5∶2).经过与原方案对比,最大应力值降低了16％,一阶模态的频率提高了58.2％,最大变形量降低了0.9％.结论 采用正交试验法和有限元法寻找木支撑结构的最优化设计是可行的,将结果应用到木支撑结构设计中,可以满足要求,并能得到合理的开槽深度和两侧加强板合理的排布位置.