梳理机工作辊结构的优化设计

作     者：李志强 倪莉 赵则祥 张洪 梁颖 LI Zhiqiang;NI Li;ZHAO Zexiang;ZHANG Hong;LIANG Ying

作者机构：中原工学院机电学院 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2019年第40卷第8期

页      面：146-150页

核心收录：

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 082104[工学-服装设计与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51475485) 

主　　题：梳理机工作辊 拓扑优化 尺寸优化 挠度 

摘      要：为提高国内梳理机工作辊在缠绕针布和重力作用工况下的直线度,采用ANSYS软件对现有国产某型号工作辊的机械结构进行研究和分析,并在此基础上对梳理机工作辊进行优化设计。首先建立工作辊拓扑优化和尺寸优化数学模型,推导拓扑优化数学模型中目标函数对设计变量的敏度。然后根据分析研究结果,针对工作辊机械结构提出二步优化方案,基于ANSYS软件采用自编优化程序对工作辊进行拓扑优化和尺寸优化。研究结果表明:优化后的工作辊材料分布达到最优;在满足应力约束的条件下,工作辊最大挠度由原结构的0.33mm减少到优化后的0.11mm,减少了67%,优化后工作辊直线度和性能得到提升。