检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

耦合结合面特性的重型数控龙门机床的建模

北京工业大学学报 2013年第3期39卷 331-338页

作者：郭铁能于学利李富平蔡力钢郭东亮北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

针对重型数控龙门机床中存在的大型结合面,提出了一种结合面建模的新方法.该方法基于有限元理论,对结构件和结合面分别进行建模.在结构件建模中将连续体有限元离散,在2个结构件结合面处划分足够密集且一一对应的单元和节点;在结合面建模... 详细信息

针对重型数控龙门机床中存在的大型结合面,提出了一种结合面建模的新方法.该方法基于有限元理论,对结构件和结合面分别进行建模.在结构件建模中将连续体有限元离散,在2个结构件结合面处划分足够密集且一一对应的单元和节点;在结合面建模中,采用2节点12自由度的单元对2个结构件结合面一一对应的节点进行连接,建立了2个子结构结合面处节点间拉伸、压缩与扭转关系的结合部空间单元模型,完成了结合部建模和子结构模型耦合.利用该方法并基于HYPERMESH和ANSYS软件实现了耦合结合面特性的某重型数控龙门机床的建模和分析.与忽略结合面特性的机床模型进行仿真分析和实验测试数据对比,验证了耦合结合面特性建模方法的有效性,解决了耦合结合面特性的龙门机床建模问题.

关键词：重型数控龙门有限元结合面建模

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

利用曲线转角的悬臂梁刚度薄弱环节辨识方法

北京工业大学学报 2020年第12期46卷 1323-1334页

作者：郭铁能曹进选蔡力钢白春生北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室北京100124 北京工业大学先进制造与智能技术研究所北京100124

机床结构刚度薄弱环节的辨识问题是提升机床加工性能的关键环节.提出将机床结构等效为悬臂梁结构,并且利用动态测试的方法研究悬臂梁的静刚度.据此,提出一种利用曲线转角指标辨识悬臂梁刚度薄弱环节的方法.以悬臂梁的MATLAB有限元模型... 详细信息

机床结构刚度薄弱环节的辨识问题是提升机床加工性能的关键环节.提出将机床结构等效为悬臂梁结构,并且利用动态测试的方法研究悬臂梁的静刚度.据此,提出一种利用曲线转角指标辨识悬臂梁刚度薄弱环节的方法.以悬臂梁的MATLAB有限元模型为数值算例,利用状态空间法获取数值模型各节点的动态数据,经傅里叶变换后,提取0 Hz处幅值进行转角指标的构建,采用单元的弹性模量的减弱来模拟刚度的薄弱环节,研究悬臂梁的单个单元刚度减弱、2个单元刚度减弱和3个单元刚度减弱以及有噪声参与的3种情况下转角指标评估效果.经算例仿真、实验研究表明,利用曲线转角指标能较好地评估悬臂梁的薄弱环节,具有一定的工程实用价值.

关键词：悬臂梁状态空间刚度薄弱环节曲线转角指标机床

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

重载摆角铣头模态分析与实验研究

振动与冲击 2011年第7期30卷 250-255页

作者：蔡力钢马仕明赵永胜刘志峰郭铁能北京工业大学精密超精密加工国家工程研究中心北京100124

重载摆角铣头是重型五轴联动数控机床的重要功能部件,用于大型复杂曲面的加工。这类铣头的特点是必须同时实现回转和摆角等多自由度运动、结构紧凑、重载和高刚度。掌握铣头的模态特性及其影响因素之间的关系,是重载摆角铣头自主研发必... 详细信息

重载摆角铣头是重型五轴联动数控机床的重要功能部件,用于大型复杂曲面的加工。这类铣头的特点是必须同时实现回转和摆角等多自由度运动、结构紧凑、重载和高刚度。掌握铣头的模态特性及其影响因素之间的关系,是重载摆角铣头自主研发必须解决的关键问题。为此,提出一种多约束方式下的理论分析与实验验证相结合的综合研究方法。在理论分析方面,模拟铣头悬挂状态和实际工况两种约束方式,对摆角铣头进行了模态分析和比较,相互验证两种约束状态下理论分析的正确性。在实验研究方面,铣头箱体采用自由支撑、铣头整体采用原装固定的方式分别进行了模态实验研究,并将实验研究结果和上述理论分析结果进行了比较和分析。从而得到铣头准确的模态特性、薄弱环节及其影响因素,为国产重载摆角铣头的结构优化设计和改进提供理论与实验支持。

关键词：重载铣头模态分析实验研究多约束方式

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于频响函数辨识机械结合部动态参数的研究

振动与冲击 2011年第5期30卷 69-72,82页

作者：郭铁能李玲蔡力钢刘志峰赵永胜杨坤北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

进行机械结构的动力分析与动态优化设计时,为获得比较准确的结构边界条件,结合部参数辨识成为其中一项关键技术。结合工程实际,应用频响函数辨识结合部刚度与阻尼参数的方法进行参数识别,对能否获取完备频响函数进行了研究,并作出相应... 详细信息

进行机械结构的动力分析与动态优化设计时,为获得比较准确的结构边界条件,结合部参数辨识成为其中一项关键技术。结合工程实际,应用频响函数辨识结合部刚度与阻尼参数的方法进行参数识别,对能否获取完备频响函数进行了研究,并作出相应的求解策略。该方法避开了对频响函数直接求逆,运用最小二乘原理将矛盾方程转化为定解方程,保证了数值计算的稳定。一般情况下,结合部处绝对阻尼值要远远小于绝对刚度值,为了更准确地辨识出阻尼值,需采用对阻尼进行二次辨识。该方法具有一定的工程实用价值,而且辨识过程简单。算例证实了该方法具有很高的辨识精度。

关键词：结合部频响函数参数辨识

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

轴承过盈配合量对主轴动力学特性的影响

北京工业大学学报 2016年第1期42卷 51-59页

作者：郭铁能马小超谷昀超陈剑科北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

为探索轴承配合过盈量在转速和温升等因素影响下的变化规律及对主轴系统动力学特性的影响规律,首先建立了考虑转速引起的内圈离心膨胀和温升引起的热位移轴承过盈配合模型,然后将过盈配合模型耦合进Harries轴承动力学模型,建立了考虑轴... 详细信息

为探索轴承配合过盈量在转速和温升等因素影响下的变化规律及对主轴系统动力学特性的影响规律,首先建立了考虑转速引起的内圈离心膨胀和温升引起的热位移轴承过盈配合模型,然后将过盈配合模型耦合进Harries轴承动力学模型,建立了考虑轴承配合的轴承动力学模型,并基于Timoshenko理论建立机床主轴系统有限元模型.针对实验室自建主轴系统,进行了轴承配合过盈量对主轴动力学特性影响分析.结果表明:轴承内、外圈初始过盈量增加,原始接触角线性减小;初始过盈量在温升及离心力的双重影响因素下会增大;初始过盈量、内圈离心膨胀及内外圈热膨胀会导致轴承刚度增大,轴承刚度增大导致主轴系统固有频率增加,相比较一、二阶固有频率,三、四阶固有频率受过盈量及其影响因素的影响较大.

关键词：过盈配合量有限元固有频率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高架桥式重型龙门加工中心横梁优化设计

北京工业大学学报 2020年第5期46卷 440-447页

作者：李志杰蔡力钢刘志峰郭铁能北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 先进制造技术北京市重点实验室北京100124 北华航天工业学院机电工程学院河北廊坊065000

介绍了一种高架桥式重型龙门加工中心横梁从初始构型设计到最终确定板件具体尺寸的优化设计方法,首先针对高架桥式重型龙门加工中心横梁承受随动载荷的工况,以及焊接工艺及操作空间的制造限制条件,建立基于变密度法SIMP插值的拓扑优化... 详细信息

介绍了一种高架桥式重型龙门加工中心横梁从初始构型设计到最终确定板件具体尺寸的优化设计方法,首先针对高架桥式重型龙门加工中心横梁承受随动载荷的工况,以及焊接工艺及操作空间的制造限制条件,建立基于变密度法SIMP插值的拓扑优化数学模型,采用启发式调整法对变量进行迭代更新的优化准则法(optimality criteria,OC)算法,利用灵敏度过滤技术抑制棋盘格、增强网格独立性,借助MATLAB编程进行结构拓扑优化,得到横梁初始构型;再以横梁主要板件厚度为设计变量,建立响应面模型,计算刚度和固有频率对板件厚度的灵敏度;采用带有精英策略的第二代非劣排序遗传算法NSGA-II对响应面模型进行多目标优化,在Pareto解集中选出最优解,并基于灵敏度分析对设计变量进行取整修正,优化后的横梁动静态性能满足工程要求,目前已经应用到工程实践中,具有很强实用性.

关键词：高架桥式龙门横梁优化设计变密度法响应面模型多目标优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超跨距横梁Z向导轨面起拱曲线设计与优化

北京工业大学学报 2014年第5期40卷 653-660页

作者：郭铁能王志亮蔡力钢崔亚辉北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

针对数控重型龙门铣床超跨距横梁由于跨度大、质量大,安装完毕后由于重力和溜板滑枕作用力会向下弯曲,其中Z向导轨面的最大挠度可达到1 mm,严重影响加工精度的问题,采用对导轨面预起拱的方法来补偿横梁变形对加工精度的影响.首先,采用... 详细信息

针对数控重型龙门铣床超跨距横梁由于跨度大、质量大,安装完毕后由于重力和溜板滑枕作用力会向下弯曲,其中Z向导轨面的最大挠度可达到1 mm,严重影响加工精度的问题,采用对导轨面预起拱的方法来补偿横梁变形对加工精度的影响.首先,采用有限元方法分析超跨距横梁实际工作时的变形,并采用多项式对溜板滑枕在各位置时横梁Z向导轨面的变形进行拟合;充分考虑由于溜板跨度带来的2条变形曲线对起拱曲线的影响,提出了基于这2条变形曲线进行起拱曲线设计和优化的方法.分析以往各种起拱曲线对刀尖点变形的影响,结果表明:所提出的优化方法较以往的起拱方法更能有效降低横梁变形对机床精度的影响.

关键词：超跨距横梁变形曲线起拱曲线

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

ZN-35橡胶减振垫动力学参数试验研究

特种橡胶制品 2020年第5期41卷 34-39页

作者：郭铁能杨涛北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

通过对某运载火箭上电子设备的ZN-35橡胶减振垫进行宽频范围振动试验,辨识得到相应频率激励下该材质减振垫刚度、阻尼参数等动力学参数,并设计试验装置,建立了减振动力学模型,试验采集振动信号,以时域最小二乘法及频域解析法两种方法辨... 详细信息

通过对某运载火箭上电子设备的ZN-35橡胶减振垫进行宽频范围振动试验,辨识得到相应频率激励下该材质减振垫刚度、阻尼参数等动力学参数,并设计试验装置,建立了减振动力学模型,试验采集振动信号,以时域最小二乘法及频域解析法两种方法辨识得到橡胶减振垫动力学参数。结果表明,该材质橡胶减振垫的动态刚度随激励频率的增大呈平滑增大趋势;动态阻尼参数随激励频率的增大呈平滑变小趋势;两种辨识方法均能准确辨识出橡胶减振垫的动态振动参数,具有良好的工程及科研应用性。

关键词： ZN-35橡胶减垫动态刚度动态阻尼参数参数辨识

ZN-35硅橡胶材料的动态力学性能试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

北京工业大学学报 2016年第11期42卷 1623-1628页

作者：郭铁能谷昀超王荔陈剑科马仕明北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 北京航天自动控制研究所北京100039

针对ZN-35硅橡胶材料宽频范围下的动态力学性能问题,通过DMTA动态热机械仪测试了ZN-35硅橡胶材料在11个不同温度下低频范围内的储能模量、损耗模量、损耗因子.依照国军标GJB981—90黏弹性材料强迫非共振型动态测试方法和主曲线绘制方法... 详细信息

针对ZN-35硅橡胶材料宽频范围下的动态力学性能问题,通过DMTA动态热机械仪测试了ZN-35硅橡胶材料在11个不同温度下低频范围内的储能模量、损耗模量、损耗因子.依照国军标GJB981—90黏弹性材料强迫非共振型动态测试方法和主曲线绘制方法,通过对测量数据的计算和处理,绘制出该种材料的主曲线.预测出了各个温度下在更高频率下的动态力学性能,为减振材料的使用及减振器件设计提供了基础数据.结果表明:相同频率下,随着温度的升高,ZN-35硅橡胶储能模量与损耗模量呈下降趋势.当温度恒定时,储能模量和损耗模量会随着频率的升高而升高,直至趋于稳定.主曲线方法可以准确地得到ZN-35硅橡胶材料的高频动态力学性能.

关键词：黏弹性阻尼材料温度频率储能模量损耗模量损耗因子主曲线