树脂复合材料床身热结构耦合分析及应用

"树脂复合材料整体床身热结构耦合分析 - 周忆，张巍 - 中国科技论文在线" 本文深入探讨了树脂复合材料在数控车床整体床身设计中的应用，着重研究了热结构耦合分析。树脂复合材料由于其轻质、高强度和耐腐蚀等特性，在现代机械制造领域中逐渐受到重视，尤其是在机床制造中，它们可以替代传统的金属材料，降低床身重量，提高动态性能。 作者周忆和张巍首先利用三维建模软件SolidWorks创建了树脂复合材料床身的实体模型。这一过程是设计和分析的基础，能够精确地模拟床身的实际结构。接着，他们将工作环境下的各种工艺参数纳入考量，通过计算转化为作用在床身上的载荷。这种方法确保了分析的准确性和实际性。 文章接下来引入了大型有限元仿真软件ANSYS Workbench，该软件是进行复杂结构和热力学分析的强大工具。作者对床身进行了静力结构分析，以评估在静态载荷下的应力和变形情况。此外，还进行了稳态热分析，以理解床身在长时间运行时的温度分布。最重要的是，进行了热结构耦合分析，这是研究热载荷如何影响结构性能的关键步骤。这种耦合分析考虑了温度变化对材料机械性能的影响，以及由此导致的床身应力和变形的变化。 热结构耦合分析的结果揭示了在热载荷和结构载荷共同作用下，树脂复合材料床身的应力和变形行为。这对于优化床身设计、预测其在实际工况下的稳定性以及提升机床的整体性能至关重要。此外，这些研究结果为树脂复合材料在机床领域的应用提供了理论依据，有助于推动新型材料在机械工程中的进一步发展。 关键词：树脂复合材料，有限元，床身，热结构耦合 该研究属于“211工程”三期创新人才培养计划建设项目的一部分，体现了重庆大学在机电液一体化设计和机构有限元分析方面的学术贡献。周忆教授作为博导，其研究方向与这篇论文紧密相关，这表明了她在该领域的专业知识和研究深度。 这项研究不仅展示了树脂复合材料的潜力，还强调了热结构耦合分析在设计高精度机床床身时的重要性，为未来的设计提供了理论指导和技术支持。