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Stability of turning processes for periodic chip formation

Advances in Manufacturing 2018年第3期6卷 345-353页

作者： Gergely Gyebrószki Daniel Bachrathy Gábor Csernák gabor stepan Department of Applied Mechanics Budapest University ofTechnology and Economics Budapest Hungary MTA-BME Research Group on Dynamics of Machines and Vehicles Budapest Hungary

The prediction of chatter vibration is influencedby many known complex phenomena and is uncertain. Wepresent a new effect that can significantly change the sta-bility properties of cutting processes. It is shown that themicroscopic environment of chip formation can have alarge effect on its macroscopic properties. In this work, acombined model of the surface regeneration effect and chipformation is used to predict the stability of turning pro-cesses. In a chip segmentation sub-model, the primaryshear zone is described with a corresponding materialmodel along layers together with the thermodynamicbehavior. The surface regeneration is modeled by the time-delayed differential equation. Numerical simulations showthat the time scale of a chip segmentation model is sig-nificantly smaller than the time scale of the turning process;therefore, averaging methods can be used. Chip segmen-tation can decrease the average shear force leading todecreased cutting coefficients because of the non-lineareffects. A proper linearization of the equation of motionleads to an improved description of the cutting *** is shown that chip segmentation may significantlyincrease the stable domains in the stability charts; fur-thermore, by selecting proper parameters, unbounded sta-bility domains can be reached.

关键词： Chip formation Chatter Turning delay

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Stability analysis of an elastic beam subjected to delayed feedback

Stability analysis of an elastic beam subjected to delayed f...

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第十届动力学与控制学术会议

作者： ZHANG Li stepan gabor College of Aerospace Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Department of Applied Mechanics Budapest University of Technology and Economics

This paper presents exact stability chart of an elastic beam when the beam is subjected to a longitudinal force governed by a feedback loop. The simplified mechanical model is motivated by a basic electroacoustics problem. The corresponding governing equation is the 1D wave equation with delayed boundary conditions. By means of the D’Alembert solution, the system is transformed into a delay differential equation of neutral type with two time delays. The exact stability chart is constructed analytically in the parameter plane of the gain parameter and the ratio of the two time delays. The complete chart extends the numerical results of the literature, while it also draws attention to the numerical difficulties of finite degree of freedom approximations and to the extreme sensitivity of the dynamics with respect to the time delay parameters of the system.

关键词： stability delay boundary condition wave equation

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关于边界条件含时滞的波动方程的稳定性分析

关于边界条件含时滞的波动方程的稳定性分析

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中国力学大会-2015

作者：张丽 gabor stepan 南京航空航天大学航空宇航学院布达佩斯工业与经济大学应用力学系

以一个基础噪声控制系统为研究对象,讨论了反馈增益以及时滞对系统稳定性的影响。该噪声控制系统的数学模型为一个边界条件含时滞的双曲型偏微分方程。通过代入D’Alembert解,原系统波动方程转化为含两个时滞的中立型时滞微分方程。稳...

以一个基础噪声控制系统为研究对象,讨论了反馈增益以及时滞对系统稳定性的影响。该噪声控制系统的数学模型为一个边界条件含时滞的双曲型偏微分方程。通过代入D’Alembert解,原系统波动方程转化为含两个时滞的中立型时滞微分方程。稳定性分析显示稳定区域仅存在于时滞比值为奇数的区域。

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使用单个加速度计对含时滞的轮式倒立摆机器人进行平衡控制

使用单个加速度计对含时滞的轮式倒立摆机器人进行平衡控制

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中国力学大会-2015

作者：胥奇 gabor stepan 王在华机械结构力学与控制国家重点实验室 Department of Applied Mechanics Budapest University of Technology and Economics

对只有一个加速度计作为传感器的轮式倒立摆机器人进行研究。研究发现在时滞作用下,通常的PD控制或者P控制都不能够用于控制轮式倒立摆机器人的姿态平衡;不过在对轮式倒立摆机器人的车身加装阻尼装置后,即使在有时滞的情况下,轮式倒立...

对只有一个加速度计作为传感器的轮式倒立摆机器人进行研究。研究发现在时滞作用下,通常的PD控制或者P控制都不能够用于控制轮式倒立摆机器人的姿态平衡;不过在对轮式倒立摆机器人的车身加装阻尼装置后,即使在有时滞的情况下,轮式倒立摆机器人的姿态平衡仍然能够被很好地控制住。

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