超声波弯曲振动镗刀杆的设计及试验研究

通过对阶梯式弯曲振动镗刀杆的理论分析，推导出了圆形截面和矩形截面组合的阶梯弯曲振动镗刀杆的频率方程，并对阶梯弯曲振动镗刀杆进行了试验研究。结果证明所推导的频率方程是正确的和实用的。     

减振镗杆振动控制研究综述

综述镗削过程中减振镗杆振动控制的研究概况和进展.根据切削振动发生的原因和特点,针对减振镗杆减振方式和方法的不同,从减振镗杆的理论模型、减振结构及减振材料角度总结归纳了前人的研究成果,总结当前的研究进展.减振镗杆减振技术在理论方面依然存在制约因素,一些新的技术和新的材料的出现促进了减振理论和思想的发展,在传统控制方法不断改进的同时,基于智能材料的各种新型减振技术也出现了,对他们的研究状况进行分析和展望.     

变质量动力吸振器减振镗杆减振性能研究

在镗削加工过程中镗杆处于悬臂状态导致整体刚度较低,易产生振动,影响加工精度及表面质量,严重时甚至导致零件报废,如何减小振动是镗削加工亟待解决的问题。提出了一种安装变质量吸振器的新型减振镗杆。建立了减振镗杆的动力学模型,分析了激振频率与吸振块质量对减振镗杆减振性能的影响规律。提出通过调吸振器吸振块质量对减振镗杆的减振性能进行调节,从而使减振镗杆的减振性能达到最佳的减振镗杆减振性能调节方法。最后通过分析在不同吸振块质量下主系统的位移变化情况对所提出的减振镗杆的减振性能进行了验证。研究结果对所提出的新型减振镗杆的设计、加工参数的选择及减振镗杆减振性能的调节具有指导意义,为减振镗杆的设计提供了新的设计思路。     

基于ABAQUS计算新型抗振复合镗杆模态仿真分析

采用具有减振功能的镗杆是解决深孔加工颤振的有效的技术途径.针对镗杆的减震问题,本文采用有限元软件ABAQUS计算了45#钢镗杆和新型抗振复合镗杆模态参数和固有振型.通过仿真分析计算发现:45#钢镗杆和复合镗杆的一阶模态分别为701.82和808.34,新型减震复合镗杆杆体固有频率比传统镗杆的固有频率有所提高.该计算为复合镗杆设计时避开固有频率或者最大限度地减少对这些频率的激励提供参考依据.     

偏心微调镗杆的设计和计算

本文对偏心微调镗杆的结构,镗刀微调规律以及由此引起的镗刀切削角度的变化作了分析,对微调刻度盘刻线计算作了数学推导,实践证明,只要正确地选择微调镗杆的基本参数,可以获得良好的加工条件.     

机械加工工艺系统振动与新型阻尼镗杆

机械加工工艺系统的振动是不可避免的,产生振动的因素很多,但可以通过减振和消振措施进行改善.推荐一种能防止镗刀杆弯曲和具有减振效果的轻型刀头的阻尼镗杆,它可大大提高切削效率和加工质量、减少换刀次数和节约工具成本.     

薄壁杆结构弯扭耦合振动有限元分析

本文综合考虑梁的弯曲剪切变形和薄壁杆的约束扭转剪切变形，求得薄壁杆的弯曲振动和扭转振动为耦合振动，并导出了薄壁杆结构弯扭耦合振动有限元分析的单元刚度矩阵和单元质量矩阵，比较了三种理论有限元分析的数值解。结果表明，Timoshenko梁理论和薄壁梁理论是本文结果的特殊情况。     

消除镗刀退出时划伤孔表面的措施

本文分析了镗刀退出时划伤孔表面的原因，提出改进镗杆和机床工作台结构来消除划伤孔表面的措施。     

内置式双减振镗杆动力学模型参数优化

为了进一步提高镗杆的减振特性,作者提出结构上采用内置式并联型双减振镗杆。建立并联型双减振镗杆的简化动力学模型,得到镗杆主系统的相对振幅和外界激励频率的函数表达式,要得到最小的相对振幅,就需要对此函数进行最小值求解,从而得到优化参数。对于3自由度系统的双减振镗杆情况,适用于2自由度的单减振镗杆的全局数值寻优搜索法已经不能满足优化要求。为了解决这个问题,考虑各因素后,采用分支定界(branchand bound)算法,计算出了相对振幅的理论极小值和优化参数。对于宽频的减振效果,还需要利用幅频响应曲线面积最小法来校验优化参数。分别绘出用优化参数设计的双减振镗杆和同尺寸的单减振镗杆的幅频响应曲线图,可以看到优化的镗杆在幅值上远小于后者,说明这是一种比较有效的方法。     

撞击块质量和间隙对冲击式镗杆消振效果的影响

本文通过激振实验和切削实验,分析了撞击块质量和间隙对冲击式镗杆减振效果的影响,在此基础上介绍几种国外最近提出的消振镗杆的结构,以便在生产使用中参考。     

用多维时序模型辨识弹托环形槽加工系统的固有参数

将弹托环形槽加工过程中的镗杆子系统与弹托子系统作为一个振动系统来研究，用ＤＤＳ法在计算机上建立了数学模型，给出了系统的传递函数、固有频率和阻尼比，为研制新型的切槽加工系统提供了理论根据．     

考虑主系统阻尼的减振镗杆设计与实践

用直径φ130mm的镗杆镗削油缸孔,在较小的切削深度切削时仍产生颤振,这严重地限制了产品质量和生产率的提高。针对这一情况,作者测量了有关参数,设计出具有阻尼动力减振器的大直径镗杆,设计时考虑了以往人们为简化问题而忽略的主系统阻尼,并以动柔度负实部为目标。由SD—375动态分析仪等设备对切削试验测信号进行分析、处理,其结果验证了理论的正确性,并反映出明显的减振效果     

对称正交铺设复合材料层合板的随机振动及振动控制

本文提出了对称正交铺设复合材料矩形层合板在随机荷载作用下的振动分析方法和防止它进入大挠度的振动控制设计方法。文中在建立了结构体系随机振动状态方程的基础上,提出了计算板反应各阶统计矩和可靠性的公式。并根据板的使用要求,应用现代控制论得到了将板挠度控制在要求的小挠度范围内的减振控制设计方法及相应的计算公式。     

一种新型复合材料镗刀杆的建模与有限元分析

采用ANSYS的非线性分层复合材料分析方法，对芯部嵌入硬质合金的新型镗刀杆进行了有限元分析。给出了分析实例，得到了该种镗刀杆在给定切削条件下的应力分布以及最大挠度并与相同尺寸的普通镗刀杆进行了对比分析。     

磁流变智能镗杆的动态特性测试与分析

为了给磁流变智能镗杆制定有效的颤振控制策略,对其动态特性进行了测试与分析.通过瞬态激振方法对智能镗杆的刚度与阻尼特性关于磁场强度大小的变化规律进行了研究,结果显示其刚度特性随磁场强度的增加而单调增加,阻尼变化则为先增后减;采用稳态激振法对智能镗杆的动态特性与外界激振频率、幅值和磁场强度之间的关系进行了研究,结果表明,在以磁流变材料屈服前系统共振频率为中心的频段内,系统会出现强非线性现象,且磁场强度越高,非线性频段就越窄.     

机械加工振型耦合颤振研究

论述了机械加工过程中 ,刀具与工件之间的平面振动———椭圆运动 ,可以分解为任意两个互相垂直方向上的谐振动 ,推导出这两个谐振动之间的相位差即是振型耦合切削颤振的诊断参数 ;同时以车削、镗削为例建立了机械加工工艺系统发生振型耦合颤振时的加工曲线方程 ,并分析了颤振对机械加工表面几何形状的影响     

Evaluation of TBM Cutterhead’s Comprehensive Performance Under Complicated Conditions

一种TBM刀盘综合性能评价方法在本文中提出。从强度和振动两个方面建立了评价体系,应用断裂力学以临界裂纹长度为标准,并提出了刀盘疲劳强度分区评价法,以更准确更具体的评价刀盘疲劳强度建立疲劳强度评价指标。此外,利用动力学方程,获取关键部位三向速度,以其速度均方根值作为振动烈度指标。最后以吉林引水工程TBM刀盘为例,对各指标进行计算,将计算结果与TBM刀盘振动检测数据进行对比,结果如下：刀盘加速度的理论计算结果与试验结果近似,证明振动指标计算方法是有效的,刀座焊接疲劳强度可靠度在掘进机工作时应予以重视,TBM刀盘的振动烈度满足要求,但有待提高。     

非均质系统中主导振动子系统的阻尼辨识法

复合材料以其优越的性能在船舶制造领域应用愈加广泛,钢-复合材料非均质组合系统作为典型的工程结构形式,有着异于单一均质系统的动力学特性.由于实际结构一般较为复杂,试验测试时难以直接确定组合系统中各阶主要参与振动或噪声辐射的子系统组成.为了直观快速地获取复合结构主导参与振动的子系统,从非均质组合系统的主从振动模式和阻尼耗散机理分析入手,结合统计能量分析原理中关于损耗因子的分类描述,对组合系统振动时所表征的阻尼规律进行分析.计算并对比了钢-复合材料组合系统各阶模态内损耗因子,以及分析了其主导振动子系统的能量占比.结果表明:排除声辐射和边界损耗影响后,非均质组合系统的内损耗因子在数值上接近于其主导振动子系统的材料损耗因子,并介于各子系统材料损耗因子极值之间.完成了某典型组合系统的模态识别,验证了运用损耗因子组成规律辨识主导振动子系统的可行性,弥补了试验测试中对复杂非均质组合结构在模态识别方面的不足.