数控机床结合面动态参数的可视化数据处理技术

通过对数控机床结合面动态特性实验数据的整理和分析,针时目前我国对数控机床结合面动态特性理论建模难度大、效率低等问题,基于MATLAB,VB与SQL SERVER平台接口进行程序设计,开发了数控机床结合面动态特性实验数据处理系统,得出机床结合面各基本影响因素对其动态基础参数影响规律,给出理论解释,为以后CAD/CAM分析数控机床整机特性奠定了基础.     

基于响应面法的滑动结合面动态特性参数优化识别

针对机床滑动结合面动态特性参数识别困难和现有方法模型复杂、计算量大等问题,提出了基于实验模态分析和响应面法的动态特性参数优化识别方法。通过试验设计获取样本点构造滑动结合面的多项式响应面模型,以响应面的计算结果与实验模态分析结果的相对误差构造目标函数,采用自适应模拟退火算法优化求解,从而识别出滑动结合面的动态特性参数。以机床动态特性分析实验台上立柱导轨与滑座间的滑动结合面为实例进行了建模、实验、参数识别等分析。结果表明,采用所提出的方法可实现较高的识别精度,可显著提高识别效率。     

TJK6916机床结合面参数优化识别

受企业委托开发的TJK6916落地式数控镗铣床,主要由床身、滑座、立柱和主轴箱等部件组成,大量研究表明各结合面的刚度和阻尼占机床的总刚度和总阻尼的比例很高。文中,首先通过对TJK6916数控落地镗铣床样机进行模态试验,获得机床各主要结合部的模态参数;再利用有限元参数优化识别方法识别出各结合部的刚度和阻尼参数,并利用COMBIN14单元模拟已识别出的结合部刚度和阻尼参数建立TJK6916整机有限元模型。这一研究成果为该型机床有限元分析及优化设计提供了一定的理论依据。     

机床导轨滑块结合面参数识别研究

在模态分析的基础上应用弹簧-阻尼单元建立机床导轨滑块的结合面动力学有限元模型,经过优化计算来识别机床导轨滑块结合面参数。结果表明:优化计算方法识别参数结果与简化单自由度方法所得的测试结合面参数相近,该方法又是识别机床导轨滑块结合面参数一种有效方法。     

机床螺栓固定结合面动态参数识别与实验验证

针对各向同性虚拟材料模型不能准确表征螺栓固定结合面法向和切向的性能差异的问题,以机床立柱-床身螺栓固定结合面为研究对象,采用横观各向同性虚拟材料对机床螺栓固定结合面进行动力学建模,通过试验设计和有限元分析构建机床螺栓固定结合面的径向基函数神经网络模型。结合模态试验结果构建寻优目标函数,并利用粒子群优化算法进行求解,识别出横观各向同性虚拟材料弹性常数。结果表明:实验模型的理论模态与实验模态前六阶振型基本一致,固有频率的误差小于5.1%,说明了该方法的有效性,为机床螺栓固定结合面参数识别提供了一种新方法。     

基于改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数优化识别

针对固定结合面传统建模方法精度较低和结合面的动态特性参数难以确定的问题,改进了基于弹簧阻尼单元的建模方法,提出了基于实验模态分析和改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数的优化识别方法。该方法以有限元计算的理论固有频率和阻尼比与其对应实验模态分析结果的相对误差最小为目标函数,使用改进的自适应遗传算法优化识别固定结合面的刚度和阻尼参数。以自行设计制作的固定结合面模型为研究对象进行了建模、实验、参数识别等分析,分析结果表明：所提出的方法是正确的、有效的,参数识别误差在5%以内,达到了较高的识别精度。     

复杂机械结构结合面动力学建模及其参数识别方法的研究

提出复杂机械结构结合面动力学建模和参数识别的方法。首先，在提出理想结合面和结合面元概念的基础上，阐述了新的建立结合面动力学模型的方法，减少了复杂形状结合面动态参数的数目；其次，通过对有限元模型的降阶修改，建立复杂结构低阶动力学模型，避免了在参数识别过程中反复进行有限元计算。以上方法在ＪＣＳ－０１８加工中心立柱模型的结合面参数识别中得到了应用。     

数控机床结合面动、静态特性实验系统的设计

结合面的动静态特性是机床整机动态优化中的关键技术,通过建立结合面实验的数学模型,开发了一套实验装置,并进行了实验,最终得到了结合面的实验数据.为机床整机的动静态优化设计提供了理论基础.     

结合面切向动态特性参数的改进Levy法识别及验证研究

对Levy法进行了改进,通过对阻尼比的迭代实现结合面动态特性参数的识别。实验表明,该方法对刚度和阻尼比都有较高的识别精度,其中对阻尼比的精确识别是该方法最大的优点。同时研究了基于ANSYS的结合面动态特性参数的验证方法,并通过将改进的Levy法识别得到的参数代入到ANSYS验证模型中,计算得到的结合面固有频率与实测频率误差小于6%,峰值误差为50%左右,说明了识别参数的有效性以及验证方法的可靠性。     

数控机床固定结合面的建模与特征参数识别

结合面的建模是结合面特征参数识别的关键问题.结合面建模时,分别用传统方法(基于弹簧-阻尼单元)和改进方法(基于接触单元和弹簧-阳尼单元)进行建模.根据两种等效模型,分别建立CK1632数控机床床身与底座固定结合面的有限元模型,用有限元分析软件ANSYS10.0进行模态分析,同时进行结合面参数的优化设计,先优化出刚度,再优化出阻尼值.模态振型分析的结果表明,基于接触单元及弹簧-阻尼单元的结合面模型比较合理.利用ANSYS的命令流输入方法计算出结合面的参数识别结果.这对机床整机动态特性的分析和优化设计具有重要意义.     

基于传递函数的机械结构结合面参数模糊辨识方法

机械结构结合面参数对机械结构系统动力学建模与结构振动控制有着重要的影响.准确合理地识别出结合面等效参数是实现结构系统动态分析与控制的一个关键问题.本论文提出利用传递函数和模糊优化识别机械结构结合面参数的新方法,给出了理论公式和算例分析.通过与传统的最小二乘法比较表明,该方法克服了传统方法的一些缺点,提高了结合面参数辨识精度.     

基于结合面建模的数控机床动力学联合仿真研究

以某新型龙门式加工中心直线滚动导轨结合面为例,对正确获取数控机床机械结构结合面模型和动力学参数这一关键技术问题进行研究.利用基于模态理论辨识和频响函数识别两种方法得到了直线滚动导轨结合面动力学参数,继而通过建立涵盖高速数控机床机械结构、电机驱动、控制系统以及虚拟加工的多平台联合仿真系统,实现无物理样机环境下数控机床整体动力学性能预测和综合评价的目的.     

数控机床滚动导轨结合面参数的特性分析

机床导轨结合面是影响机床特性的关键因素,在机床整机的建模分析中是必须要考虑的部分。根据滚动导轨结合面的模态试验结果和有限元分析结果,对导轨结合面的参数进行优化识别,得到导轨结合面的动刚度和阻尼,为机床整机建模分析提供了重要的依据。     

机械结构结合面物理参数的一种识别方法

提出一种将实验模态分析和有限元分析相结合的结合面动力学参数识别的方法,该方法将实验模态分析和有限元有机地结合起来,解决了大型复杂机械拆装不便,使部件结合面参数难以识别的问题。     

结合面参数识别方法在摇臂钻床上模型上的应用

采用文献「１」提出的基于正交关系方程的虚部方程识别机械结构结合面动力学参数的方法，识别出摇臂钻床模型的结合面参数。由此建立的该结构系统动力不模型具有较好的精度。     

BFPC固定结合面虚拟材料参数识别

为了准确识别玄武岩纤维树脂混凝土(Basalt fiber folymer concrete,BFPC)固定结合面虚拟材料参数,基于两自由度弹簧-阻尼动力学模型建立了BFPC固定结合面动态模型,在此基础上辅以实验测试方法确定了9组不同表面粗糙度和结合面压下的BFPC结合面动态特性参数.基于横观各向同性、赫兹接触理论和分...     

结合面法向动态特性参数研究

结合面特性的影响因素众多,且多为非线性性质。本研究提出了对诸因素进行分类的方法,把仅反映结合而自身特性的因素的影响用结合面特性参数表示。本文研究了结合面法向特性参数的模型、参数与系统的分离方法及参数的表达形式,给出了具体的参数实例。     

压力传感器结构参数识别及优化方法

某型号压阻式绝压传感器与复杂的环境载荷发生谐振,经常出现内引线疲劳断裂的失效现象,通过改变传感器结构参数可以提高其固有频率,有效避免该失效模式。应用FEMtools参数识别优化软件,寻找对传感器固有频率影响最显著的3个敏感结构参数;因国内外试验设备的限制,运用可靠性虚拟试验技术进行二次回归正交旋转中心组合试验,得到3个敏感结构参数和传感器使用寿命之间的回归方程;根据回归方程得到使传感器使用寿命达到要求的参数优化组合区间;区间内随机选取试验点,重新设计传感器,并进行现有实验设备极限条件下的室内验证实验。试验结果表明,得到的3个敏感结构参数可以有效提高传感器的动力学性能及其可靠性,为后续上机试验进行铺垫并积累数据。     

基于结合面参数的整机动态特性分析与试验研究

机床结合面特性对其整体性能具有很大影响,利用ANSYS软件分别对立式数控铣床AVCP1200H结合面刚性联接、柔性联接的有限元模型进行模态分析,然后通过整机模态试验验证两种有限元模型的分析吻合,并对试验误差产生的原因进行分析,提出了优化模型的建议,为该型机床动力学研究及数字化设计制造提供了参考。试验结果表明:结合面柔性联接的模态分析与锤击试验结果较为吻合,3阶以上的误差均在20%以内,证明结合面处的动态特性参数对机床性能有很大影响。