2.国外研究现状

目前，国外研究人员对机床的结构设计和有限元分析具有如下特点:

(1)设计过程与结构分析并行。机床结构设计的阶段包括结构选型、结构设计、设计方案、模拟试验等，这些阶段都需要进行结构分析，而不必做大的改动。由于结构分析贯穿设计过程的始末，由此确定的机床结构方案基本就是最优方案。

(2)结构优化与设计过程并行，各个阶段中均包含结构优化思想。

(3)大量以计算机技术为基础的虚拟试验过程取代实际试验过程。其优点是方便、迅速、信息量大。利用虚拟试验可以选择多个设计方案中的最优方案，使设计的盲目性大大降低，同时还能提前发现设计潜在的问题，缩减设计成本，减小设计周期、提高设计效 。

在美国机械工程师学会发表的一篇文章中，研究人员以有限元分析软件为基础，对机械结构进行分析，以全程参数化设计思想指导拓扑优化，全面分析了在优化程序中设计变量的变化规律；

美国Michigan大学的T.Jan和M.Chvedast应用有限元法和动态分析手段建立数学模型对机床结构的联接形式进行模拟，成功建立了真实可靠的机床整机动力学模型，并重点分析研究机床结合面联接件的位置与数量，对其进行拓扑优化设计；

西班牙的M.zatarain基于有限元分析思想，应用Nastran和I一DEAS两种有限元分析软件，建立起包括滚动导轨结合部在内的整机有限元模型，对立柱移动式铣床进行了模态分析，并通过几种方案的比较，确定最合理的结构。