龙门加工中心动态特性的有限元模态分析与结构优化

为了改善某龙门加工中心的动态特性,对龙门加工中心各主要结合部进行等效处理,建立了龙门加工中心整机有限元模型,对其整机进行模态分析,确定了整机动态性能的薄弱环节。针对滑枕导轨结合部刚度不足提出了2种改进方案,通过整机的有限元模态分析和固有频率的比较,得出采用高刚度的导轨滑块副作为滑枕导轨优选方案。在此基础上针对滑枕抗弯刚度不足提出了3种结构改进方案,再次通过整机的有限元模态分析和固有频率的比较,最终选出了龙门加工中心结构动态特性的最优改进方案。研究表明：机床整机结构的模态分析与结构优选是提高机床动态性能的有效手段。     

质量分布对结构动力特性的影响研究

为研究框架结构上楼层质量分布对结构动力特性的影响,推导考虑几何刚度的框架柱单元刚度矩阵,建立了考虑质量分布对结构模态特性影响的有限元分析模型.分析结果表明结构上楼层分布的质量对结构固有频率的改变不可忽略,同时楼层分布质量引起结构的侧向刚度下降也会导致其固有频率下降,本研究所采用的分析模型对框架结构的地震响应分析具有参考价值.     

基于主动磁轴承的机床切削系统动态特性分析

数控机床在切削过程中其电主轴转子系统的动态特性及刀具端的动态特性不仅决定着工件的表面质量,还决定着数控机床的高速化发展.磁悬浮电主轴是目前高速机床的首选,而基于磁悬浮轴承的电主轴转子系统运行时的动态特性将受到磁轴承等效刚度和阻尼的极大影响.除此之外,切削力系数和切削阻尼也将影响电主轴转子系统及刀具端的动态特性.以主动磁轴承支承的柔性电主轴为研究对象,研究了主动磁轴承等效刚度、阻尼及切削力系数对电主轴转子系统模态及临界转速的影响;分析了主动磁轴承等效刚度、等效阻尼及切削阻尼对刀具端频率响应以及对切削稳定性的影响.研究结果表明,主动磁轴承的等效刚度对电主轴转子的模态频率影响较大;而随着主动磁轴承等效刚度的增大,将增大刀具端频率响应的最大负实部及虚部的位置、最大负实部及虚部的值;而主动磁轴承等效阻尼和切削阻尼仅影响刀具端的频率响应最大负实部及虚部的值的大小,而不影响其发生的位置,且切削阻尼的影响较大;刀具端的频率响应同样也反映了切削的稳定性,这在随后的稳定性分析中得到了验证.对刀具端的动态分析将为切削过程中的振动控制提供一定的基础.     

二自由度两弹簧系统振动实验设计与分析

设计了二自由度两弹簧振子系统,并进行了系统理论模态分析与ANSYS仿真,通过激振实验对系统进行了频率响应特性和模态分析,研究了系统振动动态特性测试。研究结果表明,实验观测数据、ANSYS仿真结果与理论分析值较为一致。通过对弹簧振子的动态性能测试和分析,为深入研究机械振动特性提供了参考。     

碟式分离机支撑条件对转子系统动力学特性影响

为保证蝶式分离机转子系统的稳定性,笔者基于有限元分析软件ANSYS分析转鼓内离心载荷、支承位置与支承刚度对碟式分离机动力学特性的影响,研究固有特性、模态频率和相应振型的变化规律。结果表明：转鼓内流体离心载荷对转子刚度产生显著影响,进而导致各阶模态变化趋势各异;支撑位置和支撑刚度对转子不同阶模态的影响趋势与相应振型有关,当转子部件变形不一致时,部分阶数模态频率可能随支撑位置上移而减小;转子振型在支承位置的径向振幅明显时,支撑刚度对模态频率产生显著影响。研究结果可用于碟式分离机转子系统的设计与优化。     

直线滚动导轨动态特性的试验研究

直线滚动导轨广泛应用于各种数控机床,其动态特性对机床整机的动态特性影响很大,所以导轨动态特性的获取有很重要的意义。设计了可同时对导轨进行法向和切向加载的加载机构,对GGB45BAL型直线滚动导轨进行了不同大小外载荷下的模态试验,获取了该导轨的动态特性及其随外载荷的变化规律,即两阶固有频率都会随着载荷的增加而增大,增幅随载荷方向的变化而变化,导轨两阶阻尼比都会随着载荷的增加而减小,但变化较小。这为机床整机动力学建模提供了依据。     

某型飞机预警雷达结构动态特性分析

基于有限元法建立天线罩体及其支架的有限元数学模型,对某型飞机预警雷达结构的动态特性进行研究。分析了不同边界条件下天线罩静态特性,得出不同载荷作用下天线罩应力分布情况,通过模态分析得到天线罩的动态特性。     

吊杆索力的计算方法与应用研究

由于吊杆长度刚度、边界条件等因素对结构的影响程度不同,可得到频率法测吊杆力在不同假设下的四种计算模型。结合某140 m提篮式系杆拱桥,对四种模型进行了计算分析,与实测的数据进行对比,结果表明,在测试吊杆力时,系杆拱桥特别是短索的测试中必须考虑刚度以及边界条件的影响。     

基于ANSYS Workbench的双刀立式车床横梁静动态分析

为了研究双刀立式数控法兰车床的薄弱部位,并对薄弱部位进行静动态分析,为优化设计提供依据。通过 SolidWorks三维软件建立整机三维模型,在ANSYS Workhench中,对整机简化模型进行模态分析,发现横梁是整机中的 主要薄弱零件。取双刀架处于横梁中部位置时为极限工作位置,对横梁进行静态及模态分析,获得横梁的应力应变分 布、固有频率和振型,分析表明：横梁中间位置变形最大,局部刚度分配不均匀,会影响机床的加工精度。通过静动态分 析找出了零件的薄弱部位,为横梁的优化设计提供一定依据     

重型汽车轮胎径向刚度实验研究

为研究重型汽车轮胎径向刚度的非线性特性,选取全钢丝10.00R20子午轮胎分别进行静态和动态实验。实验测试结果表明:轮胎静态径向刚度与轮胎变形量、充气压力之间存在非线性关系;动态径向刚度与轮胎变形量、充气压力和振动频率之间也存在非线性关系;且不同激振频率下轮胎所表现出的迟滞特性有所不同。基于实验数据分别建立了轮胎静态和动态径向刚度的非线性模型,可以反映轮胎变形量、充气压力、振动频率等因素对重型汽车轮胎径向刚度非线性特性的影响,该模型可进一步用于轮胎力学和车辆系统动力学的研究。     

半主动动力吸振镗杆系统的颤振抑制机理

深孔镗削过程中,针对影响工件加工精度和表面质量的颤振现象,建立单自由度切削颤振系统的动力学模型,利用谐波平衡法求得机床主轴转速与极限切削宽度的关系式,并绘制了机床主轴转速与极限切削宽度的稳定性图,结合半主动动力吸振镗杆刚度和阻尼系数的可控性,分析了机床结构刚度及阻尼系数大小对颤振抑制的影响。研究结果表明:机床颤振频率随着主轴转速呈分段线性变化,增大机床结构的刚度和阻尼,系统的稳定性区域在一定范围内相应的增大。为今后进行半主动动力吸振镗杆具体模型的建立和相关参数的选取提供了理论依据,具有实际意义。     

一种新型并联机床的最优轨迹规划

提出了一种新型并联机床的最优轨迹规划方法,其过程是在参数空间进行轨迹规划,再将参数空间的运动轨迹映射到关节空间。在轨迹规划中,以雅可比矩阵条件数的倒数作为适应度函数,利用遗传算法优化了并联机床的多余自由度。仿真计算结果表明:最优轨迹规划方法既能给出并联机床加工过程中的灵巧构型,又可使得并联机床获得平稳的运动性能。     

基于功能结构树的数控磨床可靠性研究

基于功能结构树,根据某数控磨床的故障数据,对其故障部位及故障原因进行了分析。针对发生故障率较高的子系统———高频电主轴进行深入研究,找出其故障发生的主要原因是元器件烧坏,提出了相应的可靠性改进措施,为数控磨床的可靠性设计和分析提供了依据。     

一维滑块推力轴承高阶非线性油膜力误差分析

导出了瞬态雷诺方程,利用油膜厚度和压力的Taylor级数的展开式,解出了各阶非线性油膜力的解析式以及相应的线性及非线性刚度和阻尼系数和刚度阻尼耦合系数,并对其进行了无量纲化.研究了油膜力的各阶相对误差.结果表明,随着油膜厚度的增加,油膜力的相对误差愈来愈大,说明了非线性的影响程度愈加突出.     

桁架结构工作台的性能研究

利用SolidWorks软件实现了桁架结构工作台及加强筋板工作台的三维建模,将模型导入到ANSYS Workbench软件中。用ANSYS Workbench软件对2工作台的静态、模态、谐响应进行有限元分析,得出桁架结构工作台静、动态性能优于加强筋板工作台的特点,为机床的优化设计和再制造设计打下了基础。     

新时期加强高校生态文明教育的有效途径

通过多次纺丝与退火工艺在普通玻璃载玻片上制备ITO透明导电薄膜,研究了退火工艺对薄膜表面形貌的影响。结果表明：退火不仅提高了ITO颗粒的洁净程度,同时减小了其在薄膜表面的粒径分布。多次纺丝与退火可以提高ITO颗粒的覆盖密度,得到致密性比较好、表面缺陷比较少、表面粗糙度比较小、均匀平整的透明导电薄膜。     

基于DotLucene的桌面搜索引擎的设计与实现

针对通用搜索引擎不能很好地解决多源文档全文检索的问题,研究了开源全文检索工具包DotLucene的体系结构和主要功能模块,设计了基于DotLucene的桌面搜索引擎,实现了根据数据资料的内容(而不是外部特征)从海量信息资源中检索出用户所需要的文档.运行结果表明,该搜索引擎快速高效,可以方便地嵌入到各种应用系统中,实现针对特定应用的全文索引和检索功能.     

立式染色机典型缺陷及产生机理

针对承压印染设备在使用中缺陷较多、设备寿命普遍较短的问题,运用无损检测、理化分析配合有限元数值模拟 的方法,对一批较有代表性的立式染色机进行了全面检验,并将检验过程中发现的典型缺陷进行了总结和分析。根据对 快开门结构运行过程中的力学分析结果,从设备应力分布特性角度提出应力腐蚀失效易发部位,并综合设备的检验结果 进行比较,进而提出结构优化的建议。缺陷机理分析结果表明,在应力集中、疲劳载荷、腐蚀等因素的综合作用下,承压 印染设备极易产生裂纹等使用缺陷,应根据设备的使用情况和腐蚀现状调整检验周期,并针对缺陷易发部位进行定期全 面检验。