随着科学技术的不断发展，激光数控切割机目前已广泛应用到航空航天，数控高功率激光切割机维修，机械制造，船舶等各领域，并且向着切割板材厚度增大化，切割速度快速化的方向发展.但国内对激光切割机的设计与研究技术尚未成熟. 本文以大功率厚板激光切割机和三维数控激光切割机为研究对象，以abaqus有限元分析软件为平台，对切割机的主要移动部件进行了瞬时模态分析并对整个设备进行了动态接触分析.
以模态分析和频率响应分析为依据找到了影响大几阶模态和振型。研究了动态特性影响因素及其变化规律，找到了激光切割机薄弱环节，全自动高功率激光切割机维修，为后期结构优化提供依据；4.开展了横梁轻量化设计研究。首先，运用optistruct优化模块，采用变密度法，建立了以影响几阶固有频率和柔度组合为优化目标拓扑优化模型。然后，基于拓扑优化进行了横梁构型设计和尺寸设计，终获得横梁结构方案。分析结果表明，新方案与原方案相比，不仅减轻，还提高了激光切割机静动态特性，取得---优化效果。
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