基于实验模态分析的机床动态性能测试

根据实验模态分析理论,构建了实验模态分析系统.利用压电传感器和加速度传感器作为前端信号采集装置,通过7700Pulse软件采集激励信号和响应信号,然后应用ME’scope软件进行机床实验模态分析.以HMC630rp卧式加工中心整机及其立柱为研究对象开展模态试验,分析结果显示立柱是机床动态性能的薄弱部件,原因在于导轨滑块结合面动态性能较差.     

基于有限元法的数控铣床立柱静、动态特性分析

利用UG建立了数控铣床立柱的实体模型,并运用Abaqus对立柱进行静、动态特性分析。通过静态分析计算了立柱的强度和刚度;利用模态分析法对立柱进行动态分析,获得立柱的前五阶固有频率和振型。立柱的静、动态特性分析,为结构的优化设计提供了可靠的理论依据。     

ANSYS在数控机床模态分析中的应用

建立了主轴的三维有限元模型，并利用大型有限元分析软件ANSYS，对主轴部件进行了模态分析，得出了主轴前五阶固有频率和振型，了解主轴部件的各阶振动模态的特点，对于研究主轴部件的动态特性是十分必要的，有利于机床主轴系统的整体设计及其制造。     

ANSYS在数控机床模态分析中的应用

建立了主轴的三维有限元模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,了解主轴部件的各阶振动模态的特点,对于研究主轴部件的动态特性是十分必要的,有利于机床主轴系统的整体设计及其制造。     

CK1440型数控车床床身动态特性分析

基于ANSYS有限元分析软件对数控车床床身底座部件进行了计算模态分析,研究该机床部件的动态特性,获得CK1440数控车床床身低频段的固有频率和振型.通过对各阶模态振型的分析,找出床身结构的薄弱环节,为结构优化设计提出改进措施.     

筋板布局对立柱动态特性的影响分析

立柱是立式机床的主要基础部件之一,不但支撑和连接机床的各个部件,而且需要承受来自切削力等各种载荷的作用,所以立柱的动态性能对机床的加工精度有着非常大的影响。本文对几种筋板布局的立柱进行有限元模态分析,并对这几种筋板布局的性能进行分析。     

应用有限元分析系统计算车床主轴的动态特性

机床动态特性是影响机床性能的重要因素,是在机床设计时必须要考虑的问题,模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性。建立主轴的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件AN SY S,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型。了解主轴部件的各阶振动模态的特点,对于我们研究主轴部件的动态特性是十分必要的,有利于机床主轴系统的整体设计及其制造。     

树脂混凝土在MK7132B数控卧轴矩台平面磨床上的应用

通过对MK7132B数控卧轴矩台平面磨床进行有限元模态分析,表明立柱是MK7132B数控卧轴矩台平面磨床的薄弱部件之一;在立柱内部空间增加树脂混凝土材料,并对立柱进行有限元模态分析,分析结果显示,改进后立柱的动态性能有明显的提高,所做的研究对机床设计具有指导意义。     

有限元分析软件在机床床身模态分析中的应用

振动现象是机床设计中所面临的问题之一,它能造成加工误差,影响零件的加工精度.模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性.建立床身的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件ANSYS,对床身部件进行了模态分析,得出了床身前五阶固有频率和振型,了解床身部件的各阶振动模态的特点,对于我们研究床身部件的动态特性是十分必要的,有利于机床床身系统的整体设计.     

陶瓷轴承电主轴主轴的振动模态分析

针对实验室高速精密磨床用陶瓷轴承电主轴,在有限元分析软件中建立了三维有限元模型,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,对刚性支承和弹性支承情况下主轴模态进行了对比分析,为下一步进行详细的陶瓷轴承电主轴动力学分析打下基础。     

微机械陀螺非线性特性的自由衰减振荡测量方法

针对微机械陀螺非线性特性的测量问题,研究了一种频率步进式正弦脉冲激励的自由衰减振荡测量方法。在谐振频率附近,采用步进式正弦脉冲序列作为激励信号,得到一组包含系统不同程度非线性动力学特征的自由振动响应信号。通过Hilbert变换提取自由振动信号的瞬时幅值和瞬时频率,计算得到骨架曲线簇,即可实现非线性动力学特性的实验测量。以Duffing系统为例,对不同信噪比自由振动响应信号进行了数值仿真,结果表明这种方法比FREEVIB方法具有更好的抗噪声性能。对一种环型振动微陀螺进行了实验测试,所得到的骨架曲线与传统扫频方式的测量结果一致。作为一种测试手段,这种方法同样可用于其他类型微机械谐振器动力学特性的实验测试。     

基于碳纤维复合材料的空间相机高比刚度主承力板优化设计

提出了复合材料和金属预埋件互嵌整体成型的设计方法。根据同轴三反光学系统中光学元件的空间布局和碳纤维复合材料的工艺特点和材料属性,设计了一种碳纤维基体与钛合金预埋件互为镶嵌的相机主承力板。首先,以碳纤维复合材料基体为核心,优化设计了基体的筋格形式和厚度,并对金属预埋件进行了布局和轻量化设计;然后,分析了碳纤维主承力板的模态和变形;最后,进行了振动环境试验,验证了设计及分析的准确性。检测和试验表明,纤维主承力板的最大外接圆直径为Φ870 mm,厚度为130 mm,质量为15.6 kg,平均体密度仅为0.313 g/cm3,主承力板一阶频率达到479.2 Hz,满足了空间相机的高动态刚度、轻质量、高安装精度要求。     

各种板边条件下大挠度圆板自由振动的分岔解

计及几何非线性,在各种板边条件下,建立圆板自由振动的非线性动力学方程.采用Galerkin法,将圆板的非线性动力学偏微分方程简化成三种标准类型的Duffing方程.提出一类强非线性动力系统的两项谐波法,将描述动力系统的二阶常微分方程,化为以频率、振幅为变量的非线性代数方程组,考虑初始条件补充约束方程,构成频率、振幅为变量的封闭非线性代数方程组.利用Maple程序可以方便地求解.结果表明,两项谐波法不仅适合于对称振动问题,而且适合于非对称振动问题.     

考虑公差的扭转动力吸振器不确定性优化设计

建立了带扭转动力吸振器的动力传动系统模型,考虑了动力传动系统与后桥的耦合作用,推导了带扭转动力吸振器的动力传动系统振动动力学方程;对扭转动力吸振器的影响进行研究,分析了加入扭转动力吸振器后动力传动系统自由振动和强迫振动性能的变化及其原因;将区间不确定性优化模型引入动力传动系统振动分析中,保证了不同制造条件和使用工况下扭转动力吸振器均能最大程度发挥其作用,且允许扭转动力吸振器参数存在宽松的设计公差。     

In-process modeling of dynamic tool-tip temperatures of a tunable vibration turning device operating at ultrasonic frequencies

The development of a model used to describe the mechanism by which vibration assisted machining reduces tool temperature is discussed, and correlations to resulting reduction in tool wear are presented. This model is applied to a newly developed ultrasonic, vibration assisted diamond turning device that allows for variation of vibration frequency and vibration amplitude via a direct drive actuator. It accommodates a wide range of vibration parameters, including vibration frequencies up to 40 kHz and amplitudes up to 8 μm, where the tool operates. The model uses the finite element method to predict cutting temperatures under conventional turning conditions (i.e., without vibration assistance). The results from the finite element analysis are then used in conjunction with a model developed for vibration assisted machining to predict the new temperature profiles. The modeling techniques and temperature histories for various vibration conditions are presented as well as experimental results that show the thermal advantages of applying tool vibration.     

短路条件下变压器振动特性研究

利用振动法对运行中的变压器进行诊断是一种新的趋势,但是到目前为止,振动法的效果仍然不够理想。变压器表面振动信号比较复杂,如何得到一个能正确反映实际振动的模型是研究的关键,针对如何简化模型的问题,提出了短路条件下变压器油箱表面的振动模型,该模型基于振动的产生和传递过程。该模型的参数由单相短路实验得到的数据计算得到。利用得到的模型,只需要根据输入电流值即可计算振动估计值。最后,采用三相短路实验验证了模型的正确性。实验结果表明,估计信号和实测信号基本一致,利用简化的绕组模型和传递模型是完全可行的。     

离散型整星隔振系统的动力学参数设计

研究离散型整星隔振系统的动力学参数设计问题。通过建立整星隔振系统的动力学模型,得到从隔振器底端到卫星质心的振动传递率。用理论和仿真方法对此动力学模型进行有效验证,表明该动力学模型能较好地体现离散型整星隔振系统前两阶的振动传递规律。通过衰减不同的共振峰值的内在规律,讨论该隔振系统动力学参数对振动传递特性的影响,提出离散型整星隔振系统的动力学参数设计原则,为整星隔振器的结构参数设计提供理论指导。利用振动台对离散型整星隔振系统进行振动试验,表明该隔振器具有很好的隔振性能,验证了动力学参数设计的正确性。     

汽车动力总成悬置系统隔振性能仿真方法

针对动力总成悬置系统隔振性能的优劣影响整车的NVH特性,应用隔振原理,给出了由加速度均方根值定义的系统隔振传递率表达式;基于双层隔振机理,分别建立了动力总成6自由度悬置模型和包括车架的12自由度整车模型,并通过仿真分析比较了两种模型的固有特性和频域响应;在怠速工况下研究了悬置软垫处的加速度响应;最终获得各悬置点的隔振传递率曲线。研究结果表明,整车模型能够反应悬置系统的振动特性及其隔振传递率。     

卧式车床车削振动主动控制系统设计与实验研究

分析了车削加工时振动的一般模型,并根据不同车削振动来源建立了它们各自的振动力与振动位移关系模型.针对机床运动失衡下的周期性振动,提出了一种振动主动控制方法.设计了基于PID控制算法与超磁致执行器的车削振动主动控制系统.通过数字仿真与现场试验,表明所设计的车削振动主动控制系统能有效地降低车削振动,提高车削加工精度.     

在液体中运动的微机器人振动模型研究

采用智能材料驱动的、在液体中运动的微机器人的振动模型是建立和研究其动力学模型的重要基础.在已建立的静力学模型基础上,建立了微机器人的无阻尼振动模型和有阻尼振动模型,并进行了相关的仿真和实验研究.结果表明:所建立的振动模型与物理模型相符;在无阻尼时,微机器人的动作能够随着输入驱动信号频率的增加而加快;在有阻尼时,当输入驱动信号频率在一定范围内,微机器人能够克服阻尼而动作,并能随着驱动信号频率的增加而加快;此外,微小位移放大机构与微机器人机身相连接的二个柔性铰链的转角刚度、液体环境等参数对微机器人的有阻尼振动性能都会产生相应的影响.