机械结合面法向接触刚度三维分形理论模型北大核心

为了解决以往在结合面上法向接触刚度分形建模理论研究的计算过程中存在的一些问题,所以专门对结合面上单个微凸体的弹性、弹塑性接触变形模型中的法向载荷和刚度的计算过程进行了适当的改进,从而建立了一种考虑弹性、弹塑性和塑性3种变形机理的法向接触刚度模型。通过模型理论预测值与实际测量值的比较可知,所建立的分形模型可以较好地预测法向接触刚度,进一步说明了所建模型的可靠性和精度,也证实了改进算法的可行性。所建模型可以用于相关接触刚度的计算与分析,有助于对结合面的刚度动态特性做进一步的研究。     

冲压-刚度的耦合仿真分析技术

提出冲压——刚度的耦合仿真方法，即用动力显式算法计算冲压，静力隐式算法计算回弹，用动力显式算法计算最终的刚度，给出耦合仿真过程中3个环节的实施过程及其关键技术点。应用本方法对双曲率的盒形件进行了刚度仿真分析，并和试验结果进行了比较，取得了令人满意的计算精度。     

板带轧机刚度研究及管理优化

针对宁波钢铁有限公司1 780 mm热连轧带钢生产线精轧机组多次出现带钢镰刀弯、轧烂等缺陷,甚至出现堆钢事故严重影响生产顺行的问题,对影响板带钢轧机刚度精度、刚度对称性、刚度稳定性的因素进行了分析研究。从提高轧制力检测精度、辊系横向刚度精度、液压系统性能及轧机刚度对称性方面提出了相应措施,使板形控制稳定性,换品种、规格轧制稳定性,开轧计算精度及设备状态均得到明显提升与改善,保证了轧机稳定运行。     

三辊连轧管机刚度分析研究

利用接触力学、材料力学等相关知识,对三辊连轧管机的刚度进行理论解析计算,得出各部件的刚度计算解析公式;使用有限元软件,对某一规格连轧管机的各子部件进行刚度验算,逐一验证各子部件的刚度计算公式;利用解析计算汇总得出某一规格连轧管机的综合刚度,并在现场对该连轧管机的刚度进行测试。分析结果表明:子部件刚度计算解析公式的准确性较高;现场实测综合结果与解析公式计算结果较为接近,误差在5%以内。有限元分析及现场实测两种方法验证了解析公式具有可靠性。     

固定机械结合面法向接触刚度分形模型

针对以往结合面法向接触刚度分形模型在理论计算上存在的问题,对结合面单个微凸体弹性接触阶段法向刚度,单个微凸体弹塑性接触变形阶段的法向载荷以及法向刚度进行改进,进而建立了综合考虑微凸体弹性、塑性以及弹塑性两个阶段此三种变形机制的结合面法向接触刚度分形模型.模型理论预测值与实验值的对比结果可见,所建模型能较好地预测结合面法...     

陶瓷电主轴部件径向切削刚度改进

将陶瓷材料Si3N4应用于高速电主轴,利用APDL语言对其进行参数化设计程序开发。分析并计算了陶瓷电主轴的径向切削载荷及刚度,通过有限单元法分析了主轴部件的静力变形和应力分布。以弹簧-阻尼单元COMBIN14模拟轴承支撑,创建了以支撑跨距为变量的主轴参数化驱动模型。采用零阶算法实现了主轴部件静态性能优化,减小了径向载荷作用下的Von Mises应力,并计算出了更为合理的主轴支撑跨距。优化后陶瓷电主轴径向切削刚度提高了1229%,有效改进了主轴部件的加工精度和稳定性。     

四辊轧机横向刚度的理论计算

运用影响函数法，对不同工艺制度及轧机参数条件下的轧机横向刚度进行了理论计算及分析讨论。     

UCMW六辊冷连轧机刚度测定方法研究

轧机刚度对产品的厚度精度和板形控制都十分重要, 但轧机刚性系数不是固定不变的, 而是受现场工况和实际轧制条件所影响的, 故实际生产一段时间后, 需要对轧机刚度进行测定, 获得与现场实际生产相符的轧机刚度系数。本文在传统压靠法的基础上, 结合现场实际生产中UCMW轧机特性, 分别测量和计算了UCMW轧机中间辊在不同横移位置处的轧机刚度, 同时在测定过程中考虑了轧制力上升和下降的情况, 保证了数据的可靠性, 提高了轧机刚度计算的精确度, 从而提高了辊缝计算模型的精确度。     

闭式高速精密压力机刚度测量方法探讨

闭式高速精密压力机作为高精、高效的工作母机,其刚度直接影响了机床的工作效率、精度稳定性、制件精度、模具寿命及可靠性。文章介绍了刚度测量过程中的加载方式、测量与计算方法,为机床的结构设计与分析提供了可靠依据。     

SD-1型高刚度无牌坊三辊轧机的研究

介绍了一种新型的高刚度三辊轧机，该轧机具有刚度高、调整性能好及稳定性高等特点。用这种轧机生产的产品不仅精度得到改善，而且轧机成材率、作业率高，并具有节能效果。     

带动子质量补偿的高刚度直线伺服系统研究

为减少各种扰动对直线电机伺服系统的影响以获得更高伺服性能,提出一套带动子质量补偿的高刚度直线伺服系统控制方案。该方案在综合分析系统刚度主要影响因素的基础上,针对负载质量变化所引起的干扰,采用模型参考自适应算法辨识电机动子质量变动,并对其进行补偿;针对控制器增益过高引起系统稳定性下降问题,采用变增益PI控制使系统获得高刚度并保持良好稳定性。仿真结果表明系统具有良好动、静态性能,一定程度上解决了快速性和稳定性之间的矛盾。     

四辊轧机刚度的计算分析

利用有限元法计算机架的刚度,用影响函数法计算辊系弹性变形,根据经验公式得到轴承座的变形,进而得到整个工作机座的刚度及各部分变形所占的比例,用有限元分析得到机架的应力分布.计算结果为轧机的改造和轧制规程的制定提供依据.     

旋转工作台静压导轨刚度测试实验研究

静压导轨的刚度对机床整机动态性能影响很大。对于重型机床,实际工作中为了提高工作台刚度,保证加工质量,常使工作台处于似浮非浮状态。再加上机床制造安装误差、导轨面之间的粗糙度的影响及工作中可能出现的偏斜,利用流体润滑理论计算得到的刚度常与实际情况有较大出入。准确测出工作台静压导轨刚度对建立精确的机床动力学模型极其重要。利用激光位移传感器,直接测试不同加载情况下工作台的位移,由此计算出工作台的刚度,为整机动力学仿真提供必要的基础数据。     

切线支距法放样圆曲线的改进及EXCEL的快速算法

主要对切线支距放样圆曲线法进行了改进,并用Excel计算数据实现其快速算法,该法具有精度高、速度快、效率高等优点,是一种适用的新方法。     

一种基于进退法的零件排样加速算法

一步平移平行线分割法在冲压毛坯自动排样设计领域已经得到比较广泛的应用,但是其算法比较复杂,当排样精度要求高时,将直接导致程序运行效率降低。为解决搜索求解计算量大的问题,本文在一步平移平行线分割法的基础上提出了一种基于进退法的加速搜索优化算法,可以在较大程度上提高程序运行效率,缩短设计时间。     

桥式起重机动刚度计算的建模与分析

简要分析了桥机动刚度的物理含义。介绍了一种用有限元建模方法进行桥机动刚度计算的新方法，结合实际产品的计算及与实测值的对比，仔细分析了影响桥机动刚度的各种因素，证明了建模及计算方法的正确可靠。     

航空导管扩口成形快速模拟研究

针对增量法模拟导管扩口成形计算时间长和前处理操作相对繁琐的问题,基于一步成形法自主开发导管扩口成形快速模拟程序.该程序采用三角形单元划分管坯网格,提出法向投影法将管坯节点投影至预设的模面网格上获得扩口导管初始解,并通过网格光顺算法提高初始解精度.经塑性全量理论的迭代方法获取了扩口导管尺寸,并快速计算出了管件的厚度和应变...     

基于IPSO算法的机器人抓取系统刚度优化研究

微小型工业机器人以其强耦合性、可扩展性、高精度被广泛应用到各行业,然而大多数机器人以串联型为主,其结构弱刚度问题会导致机器人动作时产生振动从而影响整体稳定性。以服务型机器人为研究对象,为保证机器人结构刚度以及抓取物体过程的稳定性,对机器人整体结构刚度进行优化。对机器人进行运动学静态建模,利用刚度等效原理计算机器人关节刚度;在抓取位姿范围约束下,将机器人末端刚度椭球半轴长作为优化指标,采用改进粒子群算法(IPSO)对机器人在不同抓取位姿的刚度进行优化,并将结果与遗传算法、粒子群算法的优化结果进行对比;通过ANSYS有限元分析和实验对比机器人优化前后的末端变形量,结果表明：基于IPSO算法的机器人抓取系统刚度优化对提高机器人整体稳定性具有一定意义。     

基于精轧压靠数据的轧机刚度测量方法

刚度是热轧十分重要的物理参数，刚度数据准确性直接影响到模型设定精度、轧制稳定性等。本文对宝钢分公司2050热轧生产线刚度测试方法和相关测试数据的解析方法进行了分析，对开轧零点修正系数进行了优化，解决了2050生产线开轧机架设定差大的问题。     

基于随机过程的三维粗糙表面接触刚度研究

目的 建立三维粗糙表面法向接触刚度的有限元模型,研究法向接触刚度对粗糙度、自相关系数、弹性模量、屈服极限等参数的敏感性。方法 首先基于随机过程理论,采用二维数字滤波技术,生成满足Gauss分布和指数自相关函数的粗糙表面,建立三维粗糙表面接触有限元模型。然后根据结合面静位移与结合面受力关系推导出静刚度表达式,得到两粗糙表面的法向接触刚度。根据中心复合试验设计方法选取的样本点和有限元计算结果,建立二阶响应面模型。最终定义了临界自相关系数,并研究了临界自相关系数与其他参数的关系。结果 有限元计算得到的法向接触刚度结果合理,与试验结果相比最大误差不超过12.34%。弹性变形、塑性变形及真实接触面积随载荷的增加逐渐增大。法向接触刚度与粗糙度呈现负相关趋势,粗糙度不变时法向接触刚度随自相关系数的增大先增大后减小;法向接触刚度与弹性模量呈负相关趋势,法向接触刚度与屈服强度呈正相关趋势,且粗糙度的改变对法向接触刚度影响最大。当压力为200 MPa时,粗糙度、自相关系数、弹性模量、屈服极限分别为0.8 μm、18.91、240 GPa、355 MPa,法向接触刚度达到最大值121.53 MPa/mm,优化后接触面的法向接触刚度提高247%,并给出了临界自相关系数选取公式。结论 所建立模型正确、准确,为粗糙表面法向接触刚度计算提供一种有效方法,可为航空发动机安装边结构设计提供理论指导。