1 研究背景

高速臥式加工中心是現(xiàn)代制造體系中高效且精密的加工裝備。立柱作為高速臥式加工中心結構的支承件，不僅在布局、質(zhì)量與材料等方面影響機床的整體性能，而且其結構性能對機床的精度和可靠性有重要影響［1-2］，因 此，對高速臥式加工中心典型支承件———立柱的結構性能主要參數(shù)進行分析和研究，使其得到合理的結構性能提升具有重要意義。

機床及立柱結構性能計算與優(yōu)化的方法較多。王延忠等［3］利用有限元方法對床身進行了模態(tài)和靜力學分析，從而對立柱設計中的薄弱環(huán)節(jié)進行改進。王富強等［4］應用結構動態(tài)優(yōu)化原理和有限元法中的變量化分析方法,對立柱的單元結構進行動態(tài)特性分析，提 出 了對結構的 優(yōu) 化 方 案。漸進結構優(yōu)化方法、ANSYS參 數(shù)化設計語言和優(yōu)化設計方法，以及變量化設計技術都被用于研究和分析支承件的結構性能，對結構性能參數(shù)的優(yōu)化研究是當前各種方法的應用基礎［5-6］。將動靜態(tài)結構性能參數(shù)的變化與結構優(yōu)化過程中的敏感連接部位和結構加強筋建立聯(lián)系，從而直觀地分析和對比立柱敏感部位、結構變化與立柱動靜態(tài)結構性能變化之間的相互影響與關聯(lián)，可較快得到可行的結構性能優(yōu)化方案,有助于提高結構設計及優(yōu)化效率。