專(zhuān)利名稱(chēng)：一種印刷滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種印刷機(jī)部件的設(shè)計(jì)方法，特別 涉及一種印刷滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
印刷滾筒是一個(gè)外圓表面加工有空檔或凹槽，并有輻射加強(qiáng)筋的中空?qǐng)A 柱體，是印刷機(jī)完成圖文轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵部件。在印刷機(jī)工作過(guò)程中，并排設(shè)置 的兩個(gè)滾筒由工作面轉(zhuǎn)到空檔，再由空檔轉(zhuǎn)向工作面，通過(guò)適當(dāng)?shù)挠∷毫Γ?將圖文載體攜帶的信息復(fù)制到承印物上。
實(shí)際印刷中，印刷滾筒在自身重力和印刷壓力共同作用下，產(chǎn)生撓曲變 形，其最大撓度位于滾筒的中截面處，造成印刷壓力沿滾筒軸向分布不均， 印刷壓力由滾筒中間向兩端逐漸增大，而軸向壓力不均勻分布是造成印跡發(fā) 虛的原因之一。同時(shí)，滾筒兩端過(guò)大的壓力，使印版的磨損加劇、局部墨量
過(guò)大、印刷網(wǎng)點(diǎn)增大、進(jìn)而導(dǎo)致圖文失真，影響印刷品質(zhì)量；此外，由于滾 筒體復(fù)雜的截面結(jié)構(gòu)，在印，J壓力的作用下，滾筒體周向的不同位置產(chǎn)生不 同的撓曲變形，使得印刷壓力沿印刷滾筒周向分布不均，影響印刷品質(zhì)量。 為克服滾筒撓曲變形造成的印刷壓力分布不均的問(wèn)題，通常在保持滾筒 直徑不變的情況下，通過(guò)改變滾筒壁的厚度、筋板的厚度和高度以及中心實(shí) 軸的直徑，優(yōu)化滾筒的截面結(jié)構(gòu)，提高滾筒剛度，以此提高滾筒的抗彎剛度， 降低滾筒的撓曲變形。
現(xiàn)有的滾筒結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法，在定性研究結(jié)論下，提出減小滾筒軸向撓 曲變形方法，改善了印刷壓力軸向分布的不均勻性，但沒(méi)有解決印刷壓力周 向分布的不均勻性的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種印刷滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，采用該方法設(shè)計(jì)的 印刷滾筒，在不影響現(xiàn)有印刷滾筒結(jié)構(gòu)尺寸的情況下，不僅有效改善印刷壓 力軸向分布的不均勻性，同時(shí)解決了印刷壓力周向分布不均的問(wèn)題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是， 一種印刷滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，根據(jù)有限 元仿真分析獲得的印刷滾筒軸向和周向撓曲變形曲線，在印刷滾筒的各個(gè)通 孔內(nèi)遠(yuǎn)離滾筒中心軸的一側(cè)沿軸向設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，各個(gè)加強(qiáng)筋徑向尺寸根據(jù)滾 筒周向撓曲變化值確定，并對(duì)加強(qiáng)筋形狀尺寸進(jìn)行優(yōu)化，得到非均勻分布翅 型加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒，該方法具體按以下步驟進(jìn)行-
步驟l:在待優(yōu)化的印刷滾筒上建立有限元分析模型，與之對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu) 靜力分析數(shù)學(xué)表達(dá)式為
式中，K表示結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，X為節(jié)點(diǎn)位移向量，F(xiàn)為載荷向量； 步驟2:將步驟1所述的待優(yōu)化的印刷滾筒的工作面沿周向等間距確定 n個(gè)周向位置點(diǎn)；
步驟3:根據(jù)步驟2確定的n個(gè)周向位置點(diǎn)，沿待優(yōu)化的印刷滾筒的軸 向等間距確定m個(gè)位置點(diǎn)，m為偶數(shù)，提取軸向m個(gè)位置點(diǎn)處的印刷滾筒 的周向撓度值，得到m條滾筒周向撓曲變形曲線；
步驟4:在步驟2確定的n個(gè)周向位置點(diǎn)處分別施加印刷壓力，相應(yīng)調(diào) 整該位置點(diǎn)的重力作用方向，使重力作用方向與印刷壓力方向之間的夾角保
持不變，將同一周向位置點(diǎn)處印刷壓力與重力進(jìn)行矢量和，該矢量和即為步 驟1公式中的載荷向量F;
步驟5:以步驟l公式中的節(jié)點(diǎn)位移量X為未知量，根據(jù)步驟4中得到
的載荷向量F，對(duì)待優(yōu)化的印刷滾筒進(jìn)行有限元仿真分析，得到分析模型中
各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移量x，然后，提取節(jié)點(diǎn)位移量x的指向滾筒中心軸方向的徑
向分量R，得到滾筒的軸向和周向撓曲曲線；
步驟6:根據(jù)步驟5得到的滾筒軸向和周向撓曲曲線，在印刷滾筒的各 個(gè)通孔內(nèi)沿軸向設(shè)置與通孔等長(zhǎng)的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為圓弧形，其徑向朝向印 刷滾筒的中心軸，加強(qiáng)筋與通孔側(cè)壁連接處采用圓弧光滑過(guò)渡連接，各加強(qiáng) 筋的徑向尺寸與加強(qiáng)筋所在通孔處的撓曲變形量相適應(yīng)，得到非均勻分布翅 形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒；
步驟7:對(duì)步驟6得到的非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒，按照 步驟l、步驟2、步驟3、步驟4和步驟5的方法，得到該印刷滾筒的軸向和 周向撓曲曲線；
步驟8:將步驟7得到的印刷滾筒的軸向和周向撓曲變形曲線與步驟5 得到的待優(yōu)化的印刷滾筒的軸向和周向撓曲變形曲線進(jìn)行對(duì)比，若具有非均 勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒的周向撓曲曲線趨于平緩，該結(jié)構(gòu)的印刷 滾筒即為優(yōu)化后的印刷滾筒，若具有非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒 的周向撓曲曲線未趨于平緩，則對(duì)該結(jié)構(gòu)的印刷滾筒按照上述步驟進(jìn)行再次 優(yōu)化設(shè)計(jì)，直至優(yōu)化結(jié)構(gòu)的印刷滾筒的周向撓曲曲線趨于平緩，即得到所需 優(yōu)化結(jié)構(gòu)的印刷滾筒。
本發(fā)明的特征還在于，
其中步驟2中的周向位置點(diǎn)n取24個(gè)。
其中步驟6，各通孔中設(shè)置的加強(qiáng)筋的半徑沿軸向保持不變。 本發(fā)明設(shè)計(jì)方法的有益效果是，通過(guò)有限元仿真分析獲得印刷滾筒周向 和軸向撓曲變形曲線，在印刷滾筒的各個(gè)通孔遠(yuǎn)離滾筒軸心的一側(cè)表面沿軸 向設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，各個(gè)加強(qiáng)筋徑向尺寸根據(jù)滾筒周向撓曲變化值確定，對(duì)加強(qiáng) 筋形狀尺寸進(jìn)行優(yōu)化，最終得到一種非均勻分布翅型加強(qiáng)筋印刷滾筒結(jié)構(gòu)， 減小印刷滾筒的撓曲變形，改善印刷壓力軸向和周向分布的不均勻性，提高 印刷質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明方法建立的印刷滾筒有限元模型；
圖2是本發(fā)明方法沿印刷滾筒周向劃分的位置點(diǎn)示意圖3是現(xiàn)有滾筒的撓曲變形三維模型圖4是沿現(xiàn)有印刷滾筒軸向等間距確定的點(diǎn)位置示意圖5是圖4確定的具體位置點(diǎn)的周向撓曲變化曲線圖；其中，a是位置
點(diǎn)3處的曲線圖，b是位置點(diǎn)10處的曲線圖，c是位置點(diǎn)20處的曲線圖； 圖6是采用本發(fā)明方法設(shè)計(jì)得到的印刷滾筒的三維結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是采用本發(fā)明方法設(shè)計(jì)得到的印刷滾筒與現(xiàn)有印刷滾筒沿軸向確定
的具體位置點(diǎn)的周向撓曲變形曲線對(duì)比圖；其中，a是位置點(diǎn)3處的對(duì)比曲
線圖，b是位置點(diǎn)IO處的對(duì)比曲線圖，c是位置點(diǎn)20處的對(duì)比曲線圖。 圖中，l.通孔，2.加強(qiáng)筋，3.滾筒體。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的、因印刷滾筒撓曲變形引起的印刷壓力軸向和周
向分布不均，導(dǎo)致的印品質(zhì)量問(wèn)題，本發(fā)明優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在不改變現(xiàn)有印
刷滾筒結(jié)構(gòu)和尺寸的前提下，根據(jù)有限元仿真分析獲得的印刷滾筒軸向和周 向撓曲變形曲線，在印刷滾筒的各個(gè)通孔外側(cè)表面沿軸向設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，各個(gè) 加強(qiáng)筋徑向尺寸根據(jù)滾筒周向撓曲變化值確定，并對(duì)加強(qiáng)筋形狀尺寸進(jìn)行優(yōu) 化，得到非均勻分布翅型加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒。 本發(fā)明優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，具體按以下步驟進(jìn)行
步驟l:在待優(yōu)化印刷滾筒上建立有限元分析模型，與之對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)靜 力分析數(shù)學(xué)表達(dá)式為
式中，K表示結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，X為節(jié)點(diǎn)位移向量，F(xiàn)為載荷向量；
步驟2:將上述印刷滾筒的工作面沿周向等間距確定n個(gè)周向位置點(diǎn)，n 的取值越大，有限元計(jì)算量越大，精度越高，因此，在保證設(shè)計(jì)要求和精度 的情況下，n值盡量取小，提高計(jì)算速度；
步驟3:根據(jù)步驟2確定的n個(gè)周向位置點(diǎn)，沿印刷滾筒軸向等間距確 定m個(gè)位置點(diǎn)，由于滾筒結(jié)構(gòu)軸向?qū)ΨQ(chēng)，m取偶數(shù)，根據(jù)印刷滾筒的長(zhǎng)度 和直徑確定，通過(guò)提取軸向m個(gè)位置點(diǎn)處的滾筒周向撓度值，可以得到m 條滾筒的周向撓曲變形曲線，為滾筒的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)；
步驟4:由于滾筒通過(guò)軸承安裝在墻板孔中，在滾筒兩側(cè)安裝軸承位置 添加固定約束條件；齒輪扭矩對(duì)滾筒撓曲變形產(chǎn)生的影響很小，在此忽略， 只考慮滾筒自身重力和印刷壓力的作用，在步驟2確定的周向的每個(gè)位置點(diǎn) 分別施加印刷壓力，并相應(yīng)調(diào)整每個(gè)位置點(diǎn)的重力作用方向，使每個(gè)位置點(diǎn) 的重力作用方向與施加于該位置點(diǎn)的印刷壓力方向之間的夾角保持不變，同 一周向位置點(diǎn)處印刷壓力與重力的矢量和即為步驟1公式中的載荷向量F;
步驟5:以步驟1公式中的節(jié)點(diǎn)位移量X為未知量，根據(jù)步驟4中合成
的載荷向量F，對(duì)待優(yōu)化印刷滾筒進(jìn)行有限元仿真分析，得到分析模型中各 個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移量X，然后，提取位移量X的徑向分量R，也就是節(jié)點(diǎn)位移量 指向滾筒中心軸方向的分量，進(jìn)而得到滾筒的軸向和周向撓曲曲線；
步驟6:根據(jù)步驟5得到的滾筒軸向和周向撓曲曲線，通過(guò)分析滾筒軸 向和周向的撓曲變化趨勢(shì)，在印刷滾筒的各個(gè)通孔內(nèi)沿軸向設(shè)置與通孔等長(zhǎng) 的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為圓弧形，其徑向朝向印刷滾筒的中心軸，加強(qiáng)筋與通孔 側(cè)壁連接處采用圓弧光滑過(guò)渡連接，各加強(qiáng)筋的徑向尺寸與加強(qiáng)筋所在通孔 處的撓曲變形量相適應(yīng)，得到非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒；
各加強(qiáng)筋的徑向尺寸取決于滾筒各通孔處撓曲變形量的大小，撓度值較 大處設(shè)計(jì)大尺寸加強(qiáng)筋，撓度值較小處設(shè)計(jì)小尺寸加強(qiáng)筋；
步驟7:對(duì)步驟6得到的非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒，按照 步驟l、步驟2、步驟3、步驟4和步驟5的方法，得到該印刷滾筒的軸向和 周向撓曲曲線；
步驟8:將步驟7得到的印刷滾筒的軸向和周向撓曲變形曲線與步驟5 得到的待優(yōu)化的印刷滾筒的軸向和周向撓曲變形曲線進(jìn)行對(duì)比，若具有非均 勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒的周向撓曲曲線趨于平緩，該結(jié)構(gòu)的印刷 滾筒即為優(yōu)化后的印刷滾筒，若具有非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒 的周向撓曲曲線未趨于平緩，則對(duì)該結(jié)構(gòu)的印刷滾筒按照上述步驟進(jìn)行再次 優(yōu)化設(shè)計(jì)，直至優(yōu)化結(jié)構(gòu)的印刷滾筒的周向撓曲曲線趨于平緩，即得到所需 優(yōu)化結(jié)構(gòu)的印刷滾筒。
為便于制造，各加強(qiáng)筋的半徑沿軸向方向保持不變。
下面以J2108膠印機(jī)的壓印滾筒為例，進(jìn)一步具體說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)化設(shè)計(jì) 方
以壓印滾筒為對(duì)象，在該壓印滾筒上建立如圖l所示的有限元分析模型， 與之對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)靜力分析數(shù)學(xué)表達(dá)式為
式中，K表示結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，X為節(jié)點(diǎn)位移向量，F(xiàn)為載荷向量。 將該壓印滾筒的工作面沿周向等間距分為如圖2所示的24個(gè)位置點(diǎn)， 然后，在每個(gè)位置點(diǎn)分別施加印刷壓力，該印刷壓力即為載荷向量F,相應(yīng) 地調(diào)整每個(gè)位置點(diǎn)處的重力作用方向，使該重力作用方向與印刷壓力方向之 間的夾角保持一致；以上述公式中的節(jié)點(diǎn)位移量X為未知數(shù)，對(duì)壓印滾筒進(jìn) 行有限元分析，得到分析模型中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移量X，然后，提取節(jié)點(diǎn)位移 量X的徑向分量R，也就是節(jié)點(diǎn)處位移量X指向滾筒中心軸方向的分量， 得到如圖3所示的壓印滾筒的撓曲變形三維模型圖。
將壓印滾筒沿軸向等間距確定40個(gè)點(diǎn)，如圖4所示。分析不同點(diǎn)位置 處的印刷壓力作用于滾筒整圓周工作面時(shí)壓印區(qū)域點(diǎn)的撓度值，得到體現(xiàn)壓 印滾筒周向印刷壓力變化趨勢(shì)的周向撓度變化曲線。提取如圖5a、 5b、 5c、 所示，相對(duì)于滾筒軸向劃分點(diǎn)3、 10、 20處的周向撓度變化曲線。從圖中可 知，對(duì)應(yīng)于滾筒筋板中心位置處的撓度值相對(duì)較小，抗彎剛度相對(duì)最大，滾 筒筋板之間的通孔中心位置處的撓度相對(duì)最大，抗彎剛度相對(duì)較??；壓印滾 筒周向位置點(diǎn)14 18之間，滾筒的抗彎剛度最小，對(duì)應(yīng)的滾筒撓曲變形偏 大。印刷壓力作用在滾筒周向不同位置，滾筒不僅軸向彎曲變形，而且滾筒 的周向撓度變化不一致，撓度曲線呈波狀起伏，造成滾筒軸向和周向印刷壓 力分布不均。
根據(jù)上述對(duì)滾筒軸向和周向撓曲曲線的分析，在印刷滾筒的各個(gè)通孔外 側(cè)表面沿軸向設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，各個(gè)加強(qiáng)筋尺寸取決于滾筒各個(gè)通孔處的撓曲變
形量的大小，在撓度值較大處設(shè)計(jì)大尺寸加強(qiáng)筋，在撓度值較小處設(shè)計(jì)小尺 寸加強(qiáng)筋，得到新的印刷滾筒結(jié)構(gòu)。然后，提取新結(jié)構(gòu)印刷滾筒的撓曲曲線， 并將新曲線與原滾筒撓曲線進(jìn)行對(duì)比，改進(jìn)后滾筒的周向撓曲曲線趨于平 緩，表明改進(jìn)滿足要求，得到優(yōu)化后的新結(jié)構(gòu)滾筒。反之，根據(jù)滾筒通孔處 撓曲變形量，進(jìn)一步優(yōu)化加強(qiáng)筋尺寸，得到優(yōu)化后的新結(jié)構(gòu)滾筒，重復(fù)進(jìn)行
以上步驟。最后得到如圖6所示的新結(jié)構(gòu)壓印滾筒，該壓印滾筒沒(méi)有改變?cè)?滾筒的總體結(jié)構(gòu)和尺寸，只在滾筒體3沿軸向設(shè)置的通孔1內(nèi)添加了圓弧形 加強(qiáng)筋2。由于原壓印滾筒沿周向產(chǎn)生不均勻撓曲變形，因此各個(gè)通孔內(nèi)加 強(qiáng)筋2的半徑均不相同，各加強(qiáng)筋2分別與滾筒體3形成的光滑圓弧過(guò)渡連 接，將加強(qiáng)筋2與滾筒體3固接為一體，為便于滾筒制造，每個(gè)圓弧形加強(qiáng) 筋2的半徑沿滾筒軸向保持不變。
采用本發(fā)明方法設(shè)計(jì)得到的印刷滾筒與現(xiàn)有滾筒沿軸向確定的不同位 置點(diǎn)處的周向撓曲變形曲線對(duì)比圖，如圖7a、 7b、 7c所示。從圖中可以看 出，采用本發(fā)明方法設(shè)計(jì)得到的印刷滾筒的周向撓曲曲線比現(xiàn)有滾筒的周向 撓曲曲線平緩，而且滾筒周向各位置點(diǎn)的撓曲變形都相應(yīng)減小，說(shuō)明新結(jié)構(gòu)' 滾筒的抗彎剛度提高，印刷過(guò)程的撓曲變形減小，而且沿軸向不同位置點(diǎn)承 受的周向印刷壓力趨于一致，很好地改善了印刷滾筒周向印刷壓力分布不均 的狀況，有利于提高印刷品質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種印刷滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，根據(jù)有限元仿真分析獲得的印刷滾筒軸向和周向撓曲變形曲線，在印刷滾筒的各個(gè)通孔內(nèi)遠(yuǎn)離滾筒中心軸的一側(cè)沿軸向設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，各個(gè)加強(qiáng)筋徑向尺寸根據(jù)滾筒周向撓曲變化值確定，并對(duì)加強(qiáng)筋形狀尺寸進(jìn)行優(yōu)化，得到非均勻分布翅型加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒，其特征在于，該方法具體按以下步驟進(jìn)行步驟1在待優(yōu)化的印刷滾筒上建立有限元分析模型，與之對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)靜力分析數(shù)學(xué)表達(dá)式為KX＝F式中，K表示結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，X為節(jié)點(diǎn)位移向量，F(xiàn)為載荷向量；步驟2將步驟1所述的待優(yōu)化的印刷滾筒的工作面沿周向等間距確定n個(gè)周向位置點(diǎn)；步驟3根據(jù)步驟2確定的n個(gè)周向位置點(diǎn)，沿待優(yōu)化的印刷滾筒的軸向等間距確定m個(gè)位置點(diǎn)，m為偶數(shù)，提取軸向m個(gè)位置點(diǎn)處的印刷滾筒的周向撓度值，得到m條滾筒周向撓曲變形曲線；步驟4在步驟2確定的n個(gè)周向位置點(diǎn)處分別施加印刷壓力，相應(yīng)調(diào)整該位置點(diǎn)的重力作用方向，使重力作用方向與印刷壓力方向之間的夾角保持不變，將同一周向位置點(diǎn)處印刷壓力與重力進(jìn)行矢量和，該矢量和即為步驟1公式中的載荷向量F；步驟5以步驟1公式中的節(jié)點(diǎn)位移量X為未知量，根據(jù)步驟4中得到的載荷向量F，對(duì)待優(yōu)化的印刷滾筒進(jìn)行有限元仿真分析，得到分析模型中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移量X，然后，提取節(jié)點(diǎn)位移量X的指向滾筒中心軸方向的徑向分量R，得到滾筒的軸向和周向撓曲曲線；步驟6根據(jù)步驟5得到的滾筒軸向和周向撓曲曲線，在印刷滾筒的各個(gè)通孔內(nèi)沿軸向設(shè)置與通孔等長(zhǎng)的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為圓弧形，其徑向朝向印刷滾筒的中心軸，加強(qiáng)筋與通孔側(cè)壁連接處采用圓弧光滑過(guò)渡連接，各加強(qiáng)筋的徑向尺寸與加強(qiáng)筋所在通孔處的撓曲變形量相適應(yīng)，得到非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒；步驟7對(duì)步驟6得到的非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒，按照步驟1、步驟2、步驟3、步驟4和步驟5的方法，得到該印刷滾筒的軸向和周向撓曲曲線；步驟8將步驟7得到的印刷滾筒的軸向和周向撓曲變形曲線與步驟5得到的待優(yōu)化的印刷滾筒的軸向和周向撓曲變形曲線進(jìn)行對(duì)比，若具有非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒的周向撓曲曲線趨于平緩，該結(jié)構(gòu)的印刷滾筒即為優(yōu)化后的印刷滾筒，若具有非均勻分布翅形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的印刷滾筒的周向撓曲曲線未趨于平緩，則對(duì)該結(jié)構(gòu)的印刷滾筒按照上述步驟進(jìn)行再次優(yōu)化設(shè)計(jì)，直至優(yōu)化結(jié)構(gòu)的印刷滾筒的周向撓曲曲線趨于平緩，即得到所需優(yōu)化結(jié)構(gòu)的印刷滾筒。
2. 按照權(quán)利要求1所述的印刷滾筒優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步 驟2中的周向位置點(diǎn)n取24個(gè)。
3. 按照權(quán)利要求1所述的印刷滾筒優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步 驟6，各通孔中設(shè)置的加強(qiáng)筋的半徑沿軸向保持不變。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種印刷滾筒的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，首先建立有限元分析模型和與之對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)靜力分析數(shù)學(xué)表達(dá)式KX＝F，將滾筒的工作面周向等間距確定多個(gè)位置點(diǎn)，保持每個(gè)位置點(diǎn)的印刷壓力和重力作用方向之間的夾角不變，通過(guò)有限元仿真分析確定各結(jié)點(diǎn)的徑向位移分量，得到滾筒軸向和周向撓曲曲線，并以此為基礎(chǔ)，在滾筒通孔內(nèi)設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋得到優(yōu)化的印刷滾筒，進(jìn)而得到該優(yōu)化結(jié)構(gòu)印刷滾筒的軸向和周向撓曲曲線，將優(yōu)化結(jié)構(gòu)滾筒的撓曲變形曲線和原有滾筒的撓曲變形曲線進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步優(yōu)化滾筒的加強(qiáng)筋尺寸，得到優(yōu)化后的滾筒。采用本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的印刷滾筒，不僅改善了滾筒軸向撓曲變形，同時(shí)減少了滾筒的周向撓曲變形，極大地提高了印品質(zhì)量。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101364247SQ20081015091
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者馮載榮, 劉琳琳, 成剛虎 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)