《表1 不同肋板厚度下立柱的性能参数》

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《基于响应面法的加工中心立柱结构多级多目标参数优化设计》

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图4表明，在立柱内部布置“井”字形肋板比较符合拓扑优化的结果。在第2级优化中，需要选择对优化目标有较大影响力的高敏感性参数进行优化。在立柱内部结构中，肋板是最关键的结构特征。它很大程度上决定了立柱的质量和静动态性能。因此，选择将肋板厚度作为高敏感性参数进行优化。肋板厚度t初选为15～30 mm之间，并设置一组梯度数据：15，20，25，30，进行4次试验，获得立柱的相关性能参数，如表1所示。结果分析表明：肋板厚度对立柱质量的影响最大，对主轴方向的变形影响相对较小，且不同厚度下所承受应力均远小于极限值，低阶频率也避开了该加工中心正常工作时的共振频率。因此，考虑到该加工中心为动柱式结构，对立柱质量有较高要求，为此选择肋板的厚度为15 mm。