栓接固定結(jié)合面建模與動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、近些年，機(jī)械產(chǎn)品加工精度的提高對(duì)數(shù)控機(jī)床的研制提出了更高的要求，特別是數(shù)控機(jī)床本身的動(dòng)態(tài)特性。研究表明，機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的60％以上取決于結(jié)合面。因此，結(jié)合面的存在對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性有著相當(dāng)大的影響。針對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的結(jié)合面問題，本文將對(duì)其中最常見栓接固定結(jié)合面展開研究。
　　本文分別從宏觀以及微觀方面建立栓接固定結(jié)合面的理論模型。在宏觀方面，將結(jié)合面等效成彈簧阻尼單元，并建立等效動(dòng)力學(xué)模型。在微觀方面，建立考慮域擴(kuò)展因子的分形模型，

2、利用MATLAB軟件仿真得到固定結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性與結(jié)合面法向載荷、結(jié)合面真實(shí)接觸面積、表面粗糙度等因素之間的關(guān)系。
　　推導(dǎo)出基于頻響函數(shù)法的結(jié)合面動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)公式，此方法的優(yōu)點(diǎn)在于無需預(yù)先建立系統(tǒng)的理論模型，直接由試驗(yàn)方法識(shí)別結(jié)合部參數(shù)，實(shí)驗(yàn)測(cè)試及理論計(jì)算都比較方便。針對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能夾雜的噪聲干擾，采用相干函數(shù)法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，使得結(jié)合部辨識(shí)的參數(shù)更加精確。并將此方法運(yùn)用到設(shè)計(jì)的結(jié)合面試件上，通過動(dòng)態(tài)測(cè)試試驗(yàn)，得到結(jié)合面動(dòng)態(tài)參數(shù)

3、。再通過有限元軟件對(duì)結(jié)合部的動(dòng)態(tài)特征參數(shù)進(jìn)行耦合，通過耦合后的仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證試件的結(jié)合部動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的辨識(shí)效果。
　　設(shè)計(jì)了考慮結(jié)合面影響因素權(quán)重的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。分析螺栓預(yù)緊力矩、結(jié)合面表面粗糙度、結(jié)合面間有無介質(zhì)、結(jié)合面真實(shí)接觸面積對(duì)結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性的影響。與分形模型的理論仿真對(duì)比，驗(yàn)證理論仿真結(jié)果的正確性。
　　結(jié)合面特性研究的根本目的就是為了工程應(yīng)用。本文利用三維建模軟件UG和有限元分析軟件ANSYS Work