钢轨吸振器振动能量的多模态压电式俘能研究

提出一种结合钢轨吸振器与多模态压电式俘能器的新型振动能量回收技术,在有效减轻轨道振动的条件下,回收钢轨吸振器的振动能量为各类轨道监测设备供能.通过建立车轮-轨道-吸振器系统的振动分析模型,研究了能量回收模块对吸振器减振性能的影响规律,并使用谐响应分析研究了能量回收模块的发电能力.分析结果显示,当多模态能量回收装置安装在钢轨吸振器上时,不会对钢轨吸振器的减振性能产生明显影响.并且,多模态结构能有效拓宽0～600 Hz频率范围内的振动能量回收频带,提高振动能量的回收效率.     

高速龙门加工中心立柱静态设计与动特性分析

立柱静动态特性对机床整机的性能有很大影响,基于有限元设计高速龙门加工中心立柱结构,为保证机床的动态特性,在ANSYS Workbench软件中建立立柱的有限元模型,并分析立柱两种工况的受力,然后对其进行静力学、模态和谐响应性能分析。仿真结果表明:两种工况下立柱的静态刚度和强度、振动特性均能满足设计指标;谐响应分析找出了立柱在激振频率作用下的共振频率。验证了立柱结构设计的合理性,并为有效避开共振频率,实现高速龙门镗铣床的高速度、高精密切削加工提供了理论依据。     

基于ANSYS WorkBench的精密卧式机床动静态性能分析

精密卧式机床整机静动力学特性对其使用寿命及加工性能有重要影响。利用有限元分析软件ANSYS WorkBench对自行设计的精密卧式机床进行了整机静动力学分析。静力分析中,以实际工况为基础添加载荷和约束,得到整机应力和应变分布图,结果验证了整机设计的合理性。动态分析中,通过谐响应分析,得出相同激振力下出现振幅峰值的共振点的频率,再通过模态分析得出这几个频率处的振型,对振型分析得出刚度最薄弱处为立柱。     

压裂车高弹联轴器的选型与匹配分析

为了研究高弹联轴器在压裂车作业过程中对车台上柴油发动机型号是否匹配、以避免两者发生共振,本文在指定柴油发动机的情况下对高弹联轴器的选型及匹配进行研究分析.首先对高弹联轴器进行理论选型计算,然后对选出来的高弹联轴器建立三维模型,并导入ANSYS中对其进行静力学分析模态分析,得到其前10阶固有频率与主振型.然后在模态分析基础上,再对其进行谐响应分析,得到其加速度、位移变形及应力响应曲线,根据其谐响应曲线结果分析可知,该高弹联轴器对应的危险激振频率段为0～110 Hz、危险频率点为21 Hz和39 Hz.通过对高弹联轴器的静态及动态分析,使得所选择的高弹联轴器变得更加可靠和安全,也为今后对用于压裂车的高弹联轴器提供了结构设计思路和优化理论依据.     

选煤用高频振动筛的谐响应分析

为提高选煤用高频振动筛的稳定性、优化其结构,针对煤炭分选中使用的高频振动筛进行模态及谐响应分析.结果 表明,高频振动筛在正常工作频率下不会发生共振,在激振频率为4 Hz及8 Hz时,振动筛的振幅最大.对振动筛的应力进行分析可知,在振动筛中存在应力集中的现象,应对筛面的结构进行优化,从而提高振动筛的稳定性.     

陶瓷-钢复合结构高速电主轴的研究

工程陶瓷具有弹性模量高、密度低、减振性能好等特点。为了提高高速电主轴的性能,采用热压Si3N4工程陶瓷与钢作为主轴材料设计了复合结构高速电主轴,并对其静动态性能进行了有限元分析,具体包括主轴组件的径向刚度分析、模态分析及谐响应分析。结果表明,陶瓷-钢复合结构电主轴比传统的钢质电主轴具有更加优良的静动态性能,静刚度、固有频率、临界转速都得到不同程度提高,更适合于轻载高速应用场合。     

6-PUS并联机床的动态特性分析

叙述了模态分析的基础理论,利用有限元分析软件ANSYS/Workbench对处在初始位姿下的6-PUS并联机床进行模态分析,根据得到的并联机床的六个主自由度对应的共振频率和振型,总结了该机床的振动特性和刚度分布特点。并在模态分析的基础上对其进行谐响应分析,得到了机床动平台沿X、Y、Z三个主运动方向的位移谐响应曲线,探讨了机床的谐响应特性,进一步验证并联机床在外力作用下的抗振性能,为对并联运动机床结构的动态设计和优化设计提供了一定的参考。     

湿喷机上料筛模态与谐响应分析

为研究湿喷机上料筛的振动特性,避免其在使用过程中发生共振,建立了湿喷机上料筛的三维模型,并将其导入ANSYS中进行模态分析,得到前6阶固有频率和模态振型.在模态分析基础上,对其进行谐响应分析,得到位移与频率响应曲线.结果表明:当外界激振频率为30 Hz和50 Hz时,上料筛振幅达到最大值为10.77 mm,与第1阶和第3阶固有频率很接近.研究结果对提高湿喷机上料筛的可靠性、避免发生共振具有重要意义.     

立式加工中心床身结构动态特性有限元分析

以某立式加工中心床身为研究对象,对床身结构动态特性进行了研究。运用ANSYS有限元分析软件对其进行了模态分析,得出床身结构的前8阶模态频率及振型,在此基础上对其进行了谐响应分析,得到床身结构受外界激振力作用下的幅值频率响应曲线。结果表明:床身结构的各阶固有频率均大于机床的工作频率,激振力频率与床身结构的1、4阶固有频率接近时,床身容易发生共振。该床身结构具有较好的动态特性,验证了床身结构设计的合理性,为床身结构的优化设计提供了理论依据。     

变电站避雷针杆模态及谐响应分析

针对避雷针杆人工检测与维护的耗时耗力及其结构损伤难以探测的问题,开展变电站避雷针杆的动力学特性研究。通过Solidworks软件建立了变电站避雷针杆的实体模型,并基于ANSYS Workbench对避雷针杆进行了模态分析和谐响应分析,通过模态分析得出了避雷针杆的前10阶固有频率及振型,为了解避雷针杆的动态性能及初步确定避雷针杆的薄弱部位起到了指导作用,并为谐响应分析提供了激振频率范围。通过谐响应分析,得出避雷针杆位移频率响应曲线,分析得到了避雷针杆最易产生共振的频率。研究结果表明,第一、二阶模态对避雷针杆的动态性能影响最大,同时其第7节和第6节为应力最为集中的部位,法兰连接结构处为薄弱环节。该研究成果对提高避雷针杆的可靠性具有积极意义,并为后续提出基于动力学特性分析的避雷针杆探损方法奠定了基础。     

五轴加工中心滑鞍的改进设计及静力学分析

结合市场需求改进研发了一款用于加工小型精密工件的立式五轴联动数控机床,优化了其关键部件——滑鞍的机械结构,分析了其受力状况,并结合ANSYS软件分析了滑鞍的静力学特性,改善了其总体受力状况,提高了机床整体的精度保持性。     

基于ANSYS Workbench的滑座有限元分析

应用ANSYS workbench软件,对数控滑枕床身铣床重要零件滑座进行了静刚度有限元分析,并进行了优化设计,达到设计要求.     

基于Pro/Mechanica的电动刀架上刀体的模态分析

电动刀架是数控车床实现刀位转换的重要部件,其动态性能的优劣对加工精度的影响至关重要。应用Pro/E软件进行电动刀架上刀体的3D建模,进而利用Pro/Mechanica进行电动刀架上刀体的有限元分析,得出电动刀架上刀体的前8种模式的频率随着模式的增加频率依次递增,频率数值在4 471.21 Hz~8 586.02Hz范围之间,而上刀体的固有频率远离数控车床的工作频率,所以在数控加工过程中发生共振的几率较低,所以电动刀架的上刀体动态性能在数控加工过程中是安全、可靠的。     

基于多源异构数据的数控铣削表面粗糙度预测方法

针对传统数控铣削表面粗糙度预测模型泛化性差、精度较低等问题,提出了一种基于多源异构数据的数控铣削表面粗糙度预测方法.获取变工艺条件下数控铣削的工艺参数、刀具直径及工件材料等静态数据和振动信号、力信号及功率信号等动态数据;采用粒子群优化算法(PSO)优化卷积神经网络(CNN)的网络结构参数得到PSO-CNN;运用PSO-...     

数控管螺纹车床主轴单元动态特性分析

建立了数控管螺纹车床主轴单元的三维模型,应用有限元法对其进行静态及动态特性分析.获得了主轴单元的模态和谐响应特性,分析了主轴的固有频率,分析结果为主轴的优化和结构改进提供了参考依据.     

[综述]高速数控转台优化设计方法研究现状与展望

在机床的高速加工过程中，因数控转台各种热源发热与变载荷的共同作用而产生热-力耦合效应，但当前的数控转台优化设计方法往往忽略了热-力耦合效应对转台动态特性的影响。在深入剖析国内外数控转台研究成果的基础上，提出探索热-力耦合效应及其产生的机理，建立转台的热-力耦合模型，得到高速数控转台热-力耦合动态特性。鉴于蜂窝结构具有良好的散热性及力学性能，提出研究基于蜂窝的转台仿生原理，获取高速数控转台热-力耦合仿生设计准则。以提高转台热-力耦合动态特性为目的，提出运用仿生设计准则对结构进行多目标优化，进而形成一套新颖的高速数控转台热-力耦合仿生优化设计方法。     

基于FEM的数控机床结构部件静动态设计

讨论了应用有限元方法(FEM)进行数控机床结构部件静动态设计的原理,叙述了模型简化方法及单元类型的选择。并以龙门式加工中心的滑枕为例进行分析,研究了滑枕的静动态特性,并对滑枕的结构进行改进。     

基于IPC的数控火焰切割机CNC系统

用工业个人计算机（IPC）开发的数控火焰切割机CNC系统，除具有适合于数控火焰切割机工艺特点的控制功能外，还具有图形编程、仿形编程、加工程序屏幕模拟仿真和实时多任务处理等功能。插补计算采用了差分插补法，能对所有的二次曲线进行直接插补。     

五轴数控机床加工误差动态修正方法研究

为修正五轴数控机床加工误差,提高五轴数控机床加工质量,提出一种新的五轴数控机床加工误差动态修正方法.构建五轴数控机床加工误差计算模型,获取五轴数控机床加工的刀心方位、刀轴方位轮廓误差;锁定误差方位后,通过五轴数控机床误差的动态实时补偿方法,实现五轴数控机床加工误差动态修正.研究结果表明:所提方法可实现全方位、高效率的五...     

大型叶片六轴数控砂带磨床设计及模态分析

针对叶片精密加工中存在的诸多问题,利用机械仿真分析软件Inventor建立了TX-6型叶片六轴数控砂带磨床的总体结构模型,规划了磨削运动轨迹;并建立了有限元模型,进行了静刚度和模态分析。设计的六轴数控砂带磨床经检验合格,达到了国内外领先水平。