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随着市场对于 IC封装设备追求越来越高的精度与速度以提高生产效率与合格率,对于IC封装设备机架(底盘)的要求也越来越高。同时,市场的激烈竞争使生产企业不得不最大限度的通过各种手段降低成本。传统的机架设计首先根据用户需要,在传统的机架结构设计中,设计者会先根据设备性能的制定一些力学指标,依靠的一贯经验或采用类比法设计出产品的原始结构方案。而后对机架结构的静态和动态分析,如果不符合这些性能指标,再根据分析的结果作为参考,修改结构重新分析,直至满足设计性能为止。传统的结构设计分析过程只起到了校核的效果,经常使得最终结构的局部强度过大,而强度分布整体上不均,材料的强度特性没有得到最大化的利用,总体质量也不断增大。所以,传统的结构设计方法只能比较被动地重复分析产品的结构性能,不能真正主动地设计产品的结构形状和参数,也就没有真正体现“设计”的意义。机架结构优化设计是将拓扑优化理论和参数优化方法综合应用于机架结构设计过程中,而获得相对合理的初步机架结构方案。 有限元技术是一种工程应用中非常重要的数值计算方法之一,也是结构拓扑优化过程中普遍采用的力学分析方法。连续体结构优化设计对于设计变量的处理主要有两种方法,一种是均匀化法,另一种为变密度法。均匀化方法用于求解的问题类型非常少,因其设计变量多,灵敏度计算相对困难,优化得到的结构经常因含有多孔质材料而制造困难。而以连续变量的密度函数形式表达单元相对密度与材料弹性模量之间的对应关系的变密度法是基于各向同性材料的,不需要附加的均匀化过程和微结构,程序实现简单,计算效率较均匀化方法要高。在结构拓扑优化设计技术的发展过程中出现了许多优化算法,比较成熟和应用广泛的算法主要有OC(优化准则法)和MP(数学规划法)。 本文通过对一款IC焊线机静态和动态的分析,得出其机架结构所要满足的力学性能作为优化和分析的边界条件,应用专业软件 OptiStruct对机架结构进行拓扑优化计算,最终达到了其轻量化的目标。