数控机床关键结构件的优化设计(2)

　　与上面分析的两种优化方法相比，拓扑结构优化方法对节省材料，减轻重量等方面效果更优，在经济效益的获得方面更有优势，能够更好的为设计人员所认可。拓扑优化与截面优化和几何优化有着本质上的不同，其主要是对结构类型的优化设计。拓扑结构的优化设计的方面较多，必须从用途、性能、布局等多方面进行综合的考虑。鉴于受多方面因素影响的复杂性，拓扑结构发生改变会带动有限元模型发生大的改变，使用传统的方法很难建立统一的数学模型。拓扑结构的额优化必须建立在理论基础之上，在进行拓扑结构的方案评定之前，首先要对拓扑结构的是否合理进行分析，为结构的优化改进建立基础。
　　以为评定结构的向量，由得到一个评定拓扑结构是否合理的序列。根据上面的方法可以对结构优化进行方向性的把握，具体的尺寸和形状需要配合截面优化和几何优化来得到。
　　3 数控机床结构件综合优化策略
　　以上讨论的三种结构件优化设计方法，都有自身的优点和缺陷，此三种方法之间也互相关联和制约。因此要得到结构件最优化的设计，本文提出三种优化设计方法相配合的综合优化策略。对于一种结构的设计通常会有多种设计方案，如果对方案一一做出优化的计算，其工作量无疑是巨大的。因此，本文认为可在设计初期对结构的拓扑可通过模糊数学的方法进行初步的筛选，选择出合理性较好的方案进行进一步的截面优化和几何优化，最终获得最优的优化设计方案。也可以通过优化改进的方法，对没达到理想优化目标的方案进行拓扑结构的改进，在改进的基础上再一次进行截面优化和几何优化，达到理想的优化效果。
　　无论哪种优化方法，都有其自身的特点，尺寸的优化由截面优化方法来进行，形状的优化由几何优化方法来获得，拓扑结构的优化着重于结构件的类型。将三者结合起来，取长补短，相辅相成，可以使各种方法的优势得到充分的发挥。通过实践的检验和优化策略的考核，采用此种优化策略取得理想的优化效果，明显的提高了优化的效率，值得推广和借鉴。
　　参考文献
　　[1]谭力，葛巧琴，等.机床结构件优化设计的初步研究.中国机械工程学会第三届机床设计与研究会议论文集.
　　[2]杨姝.复杂机械结构拓扑优化若干问题研究[D].大连：大连理工大学，2011.