某型数控车床床身的模态分析与结构优化

利用ANSYS有限元分析软件,以某型机床床身为研究对象,建立床身的简化有限元模型,以固有频率作为衡量床身动态性能优劣的指标,通过模型在不同参数下的前六阶固有频率及振型进行对比分析,重点研究了不同床身高度时床身固有频率的变化趋势,以及主轴箱支撑台筋板不同布置方式对床身动态特性的影响,并对此提出有效的解决方案.结果表明,优化后的机床床身具有良好的动态性能,进而能够提高机床加工精度的保持性和可靠性.     

基于细观模型的超高性能钢纤维混凝土SHPB试验数值模拟

超高性能钢纤维混凝土是一种极具创新性的水泥基复合材料,具有优异的力学性能,在结构抵抗极端荷载方面潜力突出.为研究超高性能钢纤维混凝土动态力学性能,利用LS_DYNA软件建立了由砂浆和钢纤维组成的细观数值模型.首先,通过静态压缩和劈裂试验对细观模型进行了验证.其次,对霍普金森压杆(SHPB)试验进行了数值模拟,并在细观尺度上解释了应力-应变历程,研究了钢纤维含量对超高性能钢纤维混凝土动态性能的影响.研究结果表明,该模型能够很好地预测超高性能钢纤维混凝土的静态和动态性能;当钢纤维在合理范围内(0%–2.5%)时,超高性能钢纤维混凝土动态强度随着钢纤维体积率的增加而显著增大;然而,超高性能钢纤维混凝土动态增强因子低于传统混凝土材料.同时,定量分析了钢纤维增强效果,并在试验和数值模拟的基础上推导了超高性能钢纤维混凝土的动态本构关系.     

钢纤维聚合物混凝土机床基础件的热性能

基于钢纤维聚合物混凝土(SFPC)在机床基础件中的应用,分析影响SFPC热变形的因素,对SFPC热态性能参数——热变形系数进行测试,在此基础上对SFPC机床基础件与传统铸铁机床基础件的热性能进行分析比较.结果表明SFPC机床基础件优于传统铸铁机床基础件,证明用钢纤维聚合物混凝土制造机床基础件可使机床具有更好的热稳定性,从而满足科技发展对机床高加工精度的要求.     

钢纤维聚合物混凝土抗弯性能的分析

从微细观力学角度出发,借助损伤本构关系模型分析了钢纤维聚合物混凝土的弯曲性能。探讨了钢纤维聚合物混凝土材料细观结构对宏观性能的影响。这些研究结论,为进一步研究钢纤维聚合物混凝土的性能提供新的理论分析方法。可为满足不同应用领域的特定性能要求设计最优的钢纤维聚合物混凝土材料组分时参考。     

钢纤维增强聚合物改性混凝土的疲劳特性

对一种新型水泥混凝土桥面铺装材料——钢纤维增强聚合物改性混凝土的疲劳性能进行了研究,采用三点弯曲梁试件进行了等幅疲劳实验,建立了S-lgN单对数疲劳方程,并与钢纤维增强混凝土在循环荷载作用下的弯曲疲劳性能进行了比较和分析．结果表明,钢纤维增强聚合物改性混凝土比钢纤维增强混凝土具有更好的抗疲劳性能。     

钢纤维增强聚合物高强混凝土疲劳性能的试验研究

通过对钢纤维增强聚合物高强混凝土材料进行疲劳试验,研究钢纤维和聚合物乳胶的掺入对高强混凝土疲劳性能的增强的机理.结果表明,钢纤维和乳胶的掺入能够抑制裂纹的发展,提高混凝土的断裂韧性,使得在应力不变的条件下较大幅度地提高了高强混凝土的疲劳性能.     

钢纤维树脂混凝土阻尼及其机床构件动态性能

通过实验证明了钢纤维树脂混凝土(SIC)具有高阻尼性，其阻尼比为铸铁的5—6倍。研制了这种新材料的铣床卡具体，并通过实验证明了钢纤维树脂混凝土卡具体与传统材料——铸铁为材料的铣床卡具相比具有较好的动态性能。本实验分析的结果对于SPC材料制造其它机床构件具有普遍意义。本文的研究结果为SPC材料在机床制造业的应用提供了理论依据。     

钢纤维增强聚合物改性混凝土的疲劳损伤行为

对钢纤维增强聚合物改性混凝土这种新材料的弯曲疲劳损伤特性进行了试验和理论研究,并且和钢纤维增强混凝土进行了对比.通过合理定义损伤变量,由试验测定了新材料和钢纤维增强混凝土的疲劳损伤及其演化规律;根据疲劳累积损伤理论,提出了新形式的疲劳损伤演化方程,与试验结果对比,该方程能较好地反映新材料的损伤演化规律.对两种混凝土材料在相同加载应力水平下的疲劳损伤演化行为进行了比较,结果表明钢纤维增强聚合物改性混凝土比钢纤维增强混凝土具有更好的抗疲劳性能.     

面向机床整机性能的床身静态特性分析

机床床身作为数控机床的基础支撑件之一,其静态性能对机床性能有重要影响。为得到单个部件的静态性能对整机的影响,以CLFH-200齿轮复合机床床身为研究对象,提出了一种针对机床单个部件性能与整机性能相联系的分析方法,采用Solidworks软件建立整机模型,运用ANSYS Workbench软件建立刚柔耦合有限元模型,利用双因素优选法确定机床床身最佳分析位置,选取刀具位移为静力学分析观测值。结果表明:由床身形变引起的刀具位移为0.004 85 mm,床身最大应力在材料许用应力范围。本文研究为机床单个部件的设计和优化提供了参考。     

数控机床床身筋板布局方式的动态性能分析及优化设计

应用Pro/E软件建立机床床身的三维模型,再利用有限元分析软件ANSYS,分析床身筋板的布局对床身动态性能的影响,选择八种常用的筋板布局,分别进行动态特性的分析,以固有频率和振动模态相对位移量的大小为设计的参考依据,找出床身的优选方案WW型筋板的布局方式,为最终床身结构的优化设计提供了可靠的依据.     

齿条双齿轮伺服机构的设计

为了满足数控大型机床的设计需要,建立了齿条双齿轮伺服机构设计参数优化数学模型,并根据数学模型设计出计算方法和优化程序。运用传递矩阵结合信号流程图的方法,分析了齿条双齿轮机构的动态特性和薄弱环节。研究表明,在床身长 5m以上的数控大型机床上,采用齿条双齿轮机构会获得良好的动态特性;在齿条双齿轮机构中,末端轴的刚度和第一级齿轮惯量是其薄弱环节。在 C84100B 轧辊车床设计中,本文的研究得到了成功的应用。     

钢纤维聚合物混凝土单轴抗压应力-应变关系

钢纤维聚合物混凝土(SFPC)是由聚合物混凝土(PC)基体参入适量钢纤维形成的纤维增强复合材料，其抗单轴抗压强度明显高于聚合物混凝土的单轴抗压强度。本文用宏观热力学理论，处理材料损伤问题，基于损伤力学原理推导出SPPC单轴抗压应力-应变关系模型，该模型对进一步拓宽钢纤维聚合物混凝土(SFPC)在国民经济中的应用领域具有一定的指导作用。     

车床动态刚度测量系统

研究了基于虚拟仪器技术实现车床动态刚度在线自动测试的方法,推导了车床动态刚度在线测试系统的原理,阐述了基于虚拟仪器技术的车床动态刚度测试系统的硬件组成以及利用LabVIEW软件开发平台实现该系统的具体方法,指出利用该系统绘出车床动态刚度检测的系统刚度曲线,可直观地展现车床的刚度状态,同时可获取车床系统、床尾和床头各个部位的刚度值。     

车床的在线识别

此文介绍在线识别法建立机床数学模型的研究结果。阐述了在线识别的原理、方法和过程。     

聚合物乳液对纤维增强轻集料混凝土力学性能的影响

研究了聚合物乳液的掺入对纤维增强轻集料混凝土的强度与弯曲韧性的影响,结果表明,掺入聚合物乳液虽然在一定程度上降低了抗压强度,但可以显著提高轻集料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度.聚合物乳液的掺入可以有效提高纤维增强轻集料混凝土的韧性、降低其脆性,韧度系数最高可提高32倍.研究发现,聚合物乳液对钢纤维增强轻集料混凝土的强度和韧性的改善效果优于对聚乙烯纤维增强轻集料混凝土的改善效果.     

C6240F车床动态特性研究

本文根据机床的振动理论，对Ｃ６２４０Ｆ型车床进行了动态特性实验研究，通过对该机床的激振 试验，论证了机床的各阶固有频率，测定并论述了机床各振型，分析了该机床的薄弱环节，对机 床提出了改进设计建议。     

混杂纤维混凝土动力特性的试验研究

混杂纤维混凝土是高性能混凝土的一种重要形式,本文研究探索了钢纤维与粗合成纤维混杂构成的纤维混凝土的动力特性,并基于试验结果,分析了混杂纤维的增强机理。结果表明：混杂纤维混凝土的初裂、破坏冲击次数及冲击韧性比单一纤维混凝土分别提高了0．2～0．4、1．0～4．0和1．0～2．0倍,表明两种纤维具有良好的协同效应,同时,数理统计分析方法可以较客观、全面地反映混杂纤维混凝土的动力特性。