机床支撑地脚结合部参数辨识方法

支撑地脚动态特性直接影响机床整机的动态特性,对地脚结合部进行参数辨识可以更准确地建立机床整机动力学模型。该文提出一种地脚结合部等效刚度和阻尼的辨识方法。将某床身试验台的地脚结合部等效为3向弹簧阻尼系统进行动力学建模,通过模态试验得到床身的模态频率与阻尼比,由此辨识出地脚结合部的等效刚度和阻尼。然而,该方法无法直接对任意支撑状态下的地脚等效参数进行辨识。针对这一问题,该文先对均匀质量床身对称支撑状态下的地脚结合部进行参数辨识,然后改变地脚所受正压力的大小,重复参数辨识过程,得出结合部参数与正压力的关系,用于计算任意承重状态下的地脚结合部参数。参数辨识结果表明,地脚结合部等效刚度和阻尼均随着正压力的增大而增大。通过有限元仿真对参数辨识结果进行了验证,考虑地脚参数的有限元模型仿真结果与试验结果一致。     

机床整机动态特性的预测解析建模方法

应用均质梁、集中质量及结合部单元对机床进行整机动态建模,然后基于结合面的动态基础特性参数,应用于结合合成的思想建立了整机系统的动力学方程,编制了相应的整机动态性能预测解析软件。通过实例测试,证明该方法及软件是正确的。     

高速电主轴力-热耦合特性建模

针对高速电主轴工作在力热耦合状态下,结合部刚度、阻尼、热阻等物理参数确定及结合部的精确计算困难等问题,采用分形接触理论和赫兹接触理论,研究了高速电主轴固定结合部和可动结合部的力-热耦合特性,建立了高速电主轴结构界面的物理表征方法.在此基础上,提出了一种考虑结合部特性的高速电主轴力-热耦合建模及其数值方法,并结合机床高速电主轴实验测试,验证了该方法的有效性.     

恒压变量泵动态特性结构框图法仿真与实验分析

恒压主量泵被广泛地应用在农林机械、工程机械、飞机、船泊及自动控制系统等的液压机构中。恒压变量泵的动态特性对液压机构的影响很大,所以对恒压变量泵的动态特性进行深入的研究是非常重要的.计算机仿真是分析动态特性的手段之一.本文提出了一种新的仿真方法;即结构框图法,结构框图法仿真与传统的仿真方法不同,用该方法进行仿真时直接从结构方块图开始计算,不用推导传递函数,不用简化任何实际结构参数.固为仿真时所用的变参量可以是实际结构参数,所以对分析各结构参数变化对动态特性的影响是十分方便的.本文用该方法对 YB20—AH 型恒压变量泵进行了动态仿真与实验分析,给出了程序框图,实验记录曲线与仿真曲线非常吻合.     

滚珠丝杠进给系统轴向动态特性参数识别

针对滚珠丝杠进给系统轴向动态特性参数识别问题,提出在装配状态下辨识滚动结合部参数的新方法.首先,将左、右轴承副和丝杠螺母副简化为集中弹簧-阻尼单元,滚珠丝杠简化为弹性杆件,建立简谐激振力作用下系统的轴向刚度和阻尼参数辨识方程组.然后,根据激振力幅值、频率、各支撑点之间的距离和测量处的振幅等参数建立优化目标函数,采用粒子群遗传混合算法识别出轴向动态特性参数.研究结果表明,进给系统刚度和阻尼参数的辨识误差在2.56%以内,从而验证了该方法的正确性和有效性.     

螺栓结合部静态迟滞行为分析及刚度和阻尼辨识

获得螺栓结合部的静态迟滞行为并开展刚度、阻尼辨识,对于螺栓结合部设计以及装配工艺制定十分重要.利用三维有限元模型预测螺栓结合部迟滞特性,并给出了螺栓联接接触参数的设置方法.针对获得的迟滞曲线,采用最小二乘多项式拟合推导确定了结合部刚度及阻尼参数的辨识公式.以一个简单的螺栓搭接梁为对象进行了实例研究,试验证明了该搭接梁有限元模型及获得的迟滞曲线的合理性,利用获得的迟滞曲线辨识了该螺栓结合部的时变刚度、平均刚度和损耗因子等参数.研究表明:随着预紧力的增加,螺栓结合部的刚度增加而损耗因子(阻尼参数)减小.     

卧式镗床主轴系统结合部的参数识别

研究了卧式镗床主轴系统在实际安装条件下结合部等效参数的识别方法，利用此法识别了ＴＸ６１９Ｂ主轴系统各结合部的等效物理参数，为建立其动力学模型和动态优化设计提供了理论依据。     

基于PSO算法的定速风电机组三质块传动系统模型参数辨识

为获得传动系统模型的准确参数,提出阵风激励下三质块传动系统模型的参数辨识方法。根据定速风电机组机械动态与电气动态解耦的特性,提出在辨识传动系统模型参数时可忽略电气动态,据此获得定速风电机组的简化模型。采用轨迹灵敏度方法,分析了传动系统各参数的可辨识性及辨识的难易程度。基于粒子群优化算法(PSO)对传动系统模型进行了参数辨识。辨识结果与轨迹灵敏度分析结论一致,验证了提出的参数辨识方法的可行性。     

塑料导轨阻尼特性的研究

本文研究了塑料导轨结合部的阻尼特性对加工精度的影响,可移动导轨结合面的阻尼主要是内摩擦引起的,而结合面摩擦可以等效为当量阻尼。通过解析计算获得以摩擦力为参量的系统稳定性判据,系统摩擦力可用计算方法得到。在已知外激力的条件下可以判别系统是否稳定,并以结合部的预变形作为调整环节来改善机床的动态特性。     

FM6324立式加工中心工作台组件的ANSYS模态分析及优化

文章以FM6324立式加工中心的底座、鞍座、工作台组成的装配体为研究对象,利用Pro/E建立三维模型,基于吉村允孝法得到结合部动态特性参数,利用ANSYS结合APDL语言建立动力学模型,通过AN-SYS模态分析得到装配体的前5阶模态频率和振型;以筋板尺寸和结合部尺寸为设计变量,利用正交试验表进行尺寸优化设计,提高了装配体的模态频率.结果证明,装配体动力学优化时,优化结合部尺寸比优化筋板尺寸的效果更好.     

直线滚动导轨结合面参数对数控机床动态特性的影响

对某机床厂CKS6116卧式数控机床导轨结合面的静、动刚度与阻尼等参数特性进行了研究.首先利用静、动态特性实验得出机床的各项动态参数,然后用ANSYS有限元分析软件模拟和显示机床在考虑导轨结合面参数条件下的各阶模态下的振型和固有频率.最后对整个机床进行激振试验,验证了仿真参数的准确性.说明直线滚动导轨结合面的静、动刚度与阻尼对机床的动态特性具有很大的影响.     

基于分类回归树(CART)的点焊质量在线监测

电阻点焊过程动态信号蕴含着大置直接或间接反映焊点质置的动态信息,通过对焊接过程电极位移、动态电阻信号的同步采集和分析,从两种信号中提取了12个特征参置建立表征点焊过程的数据集,以焊点接头抗剪强度作为焊点质置评价的指标,利用分类回归树（CART）数据挖掘方法,将焊接过程监测参置与焊点强度之间复杂的映射模型以十分直观的二叉树形式给出,用一系列监测特征参置的逻辑表达式构成接头强度分类、预测规则,使得接头强度分类和预测过程易于表达、准确率高、分类预测速度快,进而实现对未知样本焊点强度的分类及预测,CART测试结果表明,分类回归树可以较为满意地完成焊点接头强度的分类、预测任务。     

数控机床主轴刀柄锥配合结合部动力学建模

在分析现有主轴刀柄动力学建模方法缺点的基础上,根据刚度影响因子的概念,建立了锥配合结合部动力学模型,并利用结构动力学矩阵与频率响应函数矩阵互逆的特性,识别出结合部的动力学模型参数.实验表明:计算出的模型固有频率与模态实验得到的值的相对误差在10%左右,验证了所建模型的有效性.     

悬臂梁平面结合面参数的识别技术研究

基于频率阻尼比法,提出了一种利用悬臂梁的平面结合面参数识别测试模型,采用有限元法建立了力学模型,通过模态试验优化识别出干摩擦和油脂润滑这2种不同介质状态下结合面的法向刚度系数和法向阻尼系数,并拟合出结合面动态参数随面压力的变化规律．研究结果表明,悬臂梁测试模型对于优化识别平面结合面的动态参数具有较高的精度,干摩擦和油脂润滑结合面的动态参数随面压力的变化不仅具有较强的非线性,而且油脂润滑结合面的动态参数值要比干摩擦的参数值大．     

板-柱-轻钢结构房屋住宅体系动力特性试验研究

通过对板-柱-轻钢结构模型进行结构动力特性试验,得到结构模型的自振频率、振型和阻尼比等动力特性参数,对试验得到的参数与其理论值进行了对比分析,为该结构体系的后续试验研究提供了基础资料。     

工业机器人动力学模型参数辨识的新方法

通过让机器人各关节静止,逐个让单个关节恒速运行和逐个让单个关节恒加速运行而让其它关节固定不动的3组实验全部辨识出工业机器人的动力学参数。这种辨识方法既考虑了关节力矩传递机构的影响又考虑了驱动电机特性参数的影响,因此是一种实用的辨识方法。     

多轴精密传动实验平台设计及动态特性分析

传动实验平台的动态特性对精密减速器测试结果的精度和可靠性有重要影响。以自行研制的新型多轴精密传动实验平台为分析对象,基于赫兹接触理论提出了交叉滚子直线导轨结合部刚度的计算方法;根据交错轴减速器测试的实际工况,利用弹簧单元模拟导轨结合部的接触特性,建立了实验平台在极限位置下的动力学模型;在此基础上利用有限元方法进行了理论模态分析,获得了平台的前4阶固有频率和模态振型;最后通过样机测试对平台的动态特性加以验证,得到平台实际工况下的最大振动速度为0.487mm/s。结果表明该新型传动实验平台满足精密设备的振动标准,具有良好的动态性能。     

机床固定结合面参数识别及其拟合方法

在机床固定结合面动力学建模和模型参数识别研究的基础上,通过实验研究了固定结合面动力学建模参数与螺栓预紧力之间的关系.提出了固定结合面动力学建模参数与螺栓预紧力之间的幂函数数学模型.对一种特定固定结合面,通过数据拟合的方法,对该幂函数的数学模型进行了参数识别.对于任意给定预紧力的结合面,通过该模型,可求出其动力学模型参数.实验验证了该模型的有效性.对于任一种固定结合面,通过少量试验,可获得该类固定结合面的动力学模型,为数控机床整机动力学精确建模提供了一定的基础.     

部分斜拉桥体系参数对动力特性的影响分析

建立三跨双塔部分斜拉桥基准有限元动力分析模型,分别改变支承条件、主梁高跨比、边主跨比以及主塔高度与刚度等主要体系参数,研究其对部分斜拉桥结构动力特性的影响规律.计算结果表明,结构体系参数的变化对部分斜拉桥动力特性的影响较复杂,因此部分斜拉桥工程结构设计时应注意合理确定结构体系参数,以满足抗震设计的要求.     

车路耦合作用力特性及混凝土路面动态响应

应用1/4车-路耦合动力学模型及直接积分法,分析车辆以一定速度匀速移动时,车辆参数(集中质量、悬挂系统弹簧刚度和轮胎弹簧刚度)、路面板参数(路面板厚度、接缝宽度、接缝错台和接缝传荷等)以及地基参数(地基刚度、地基阻尼及地基弱化指数等)对车-路耦合作用力的影响;给出了动荷系数(动静荷载比)随各参量变化的影响曲线及其统计特征;探讨了有接缝混凝土路面板动弯沉和动应变的变化规律.结果表明,随着车速的提高,车-路耦合作用力的变异性增大,路面板动弯沉和动应变的波动性增强;因此,在水泥混凝土路面设计时,车-路耦合引起的动态效应应予以考虑.