如何優化金屬激光焊接機橫梁結構

如何優化金屬激光焊接機橫梁結構

橫梁是金屬激光焊接機的一個結構部件，可以由大理石和金屬等材料所制成。如果人們要進一步提升焊接設備的性能，就需要優化各零部件，橫梁就在優化部件范圍內。由于設計橫梁時既要考慮它的結構尺寸和變量，又要考慮它的靜態性能和材料成本，所以優化金屬激光焊接機橫梁的方法相對復雜。

優化金屬激光焊接機橫梁時，應該采用多目標優化方法，今天我們就以多目標優化函數和響應面法進行優化設計。

首先要選取設計變量，這是優化能否成功的關鍵。根據人們的設計經驗，可以選出五個影響橫梁靜動態特性的變量：橫梁寬度、高度、長度、中間槽深和中間槽寬，并且分別為其標記為P1~5。另外，以金屬激光焊接機橫梁總重量為P6，總變形量極限為P7，等效應力極限為P8，階固有頻率為P9。所有的參數數據輸入建模軟件中，從而進行靜力學分析。

其次要設計金屬激光焊接機橫梁多目標化實驗。采用中心復合實驗設計（CCD）確定采樣點，以較少的測試次數確定輸入變量與目標量之間的更佳關系，它適用于具有多個輸入變量的情況。具體的抽樣數量和設計變量關系公式為：z=2^n-i+c+n，其中z為抽樣個數，n為輸入變量數，c為中心復合次數，而i為系數。

通過上述優化金屬激光焊接機橫梁的方法，可以得到很多的模擬試驗數據，可以分析這些數據，從而得出優化的具體方案。如果橫梁的總重量、等效應力、總變形量都有所減少，階固有頻率有所增加，則說明該金屬激光焊接機橫梁結構優化結果有效。