機(jī)床動(dòng)力學(xué)分析開(kāi)題報(bào)告-文庫(kù)吧資料
2025-01-27 16:03本頁(yè)面
【正文】 激振器和連接測(cè)試系統(tǒng)等。(3) 搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。模態(tài)測(cè)試是機(jī)床動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)，通常機(jī)床都需要進(jìn)行模態(tài)測(cè)試。(2) 確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。(1) 確定實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。對(duì)中小型結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析,采用單點(diǎn)激勵(lì)即可獲得滿意效果,然而,對(duì)大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu),單點(diǎn)激勵(lì)往往丟失模態(tài),或由于激勵(lì)能量有限而得不到有效的高信噪比頻響函數(shù),有時(shí)甚至無(wú)法激起結(jié)構(gòu)的整體振動(dòng),導(dǎo)致模態(tài)實(shí)驗(yàn)徹底失敗。同時(shí),也增加了激振的復(fù)雜性。多點(diǎn)激勵(lì)是指對(duì)多個(gè)點(diǎn)同時(shí)施加激振力的激勵(lì)方式。具備了可控性和可觀性,系統(tǒng)才可辨識(shí)。所謂振動(dòng)系統(tǒng)的可觀性,是指測(cè)量出的各響應(yīng)點(diǎn)的輸出信號(hào)中包含各階模態(tài)的信息。所謂振動(dòng)系統(tǒng)的可控性,是指對(duì)選擇的點(diǎn)施加激勵(lì),能激發(fā)出系統(tǒng)的各階模態(tài)。單點(diǎn)激勵(lì)是SISO參數(shù)識(shí)別所要求的激勵(lì)方式。 機(jī)床動(dòng)力學(xué)分析所用的激勵(lì)方式單點(diǎn)激勵(lì)是最簡(jiǎn)單、最常用的激勵(lì)方式。在模態(tài)分析中，阻尼是一個(gè)較難處理的問(wèn)題。后者將待識(shí)別的幾階模態(tài)看作耦合的，并考慮擬合頻段以外的模態(tài)影響。在SISO頻域模態(tài)參數(shù)識(shí)別中，按照模態(tài)密集程度不同，可分為單模態(tài)識(shí)別和多模態(tài)識(shí)別。模態(tài)參數(shù)識(shí)別按照使用響應(yīng)信號(hào)的數(shù)目分為局部識(shí)別和整體識(shí)別兩種，按照使用激勵(lì)和響應(yīng)的數(shù)目分為單入單出(SISO)識(shí)別法、單入多出(SIMO)識(shí)別法和多入多出(MIMO)識(shí)別法。機(jī)床的每一個(gè)模態(tài)都有一個(gè)特定的固有頻率和振型，不僅是機(jī)床承受動(dòng)態(tài)載荷設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，而且對(duì)于分析和評(píng)價(jià)機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能、指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析、實(shí)時(shí)控制以及標(biāo)定等均有指導(dǎo)意義。振動(dòng)問(wèn)題是在動(dòng)態(tài)分析中常見(jiàn)的問(wèn)題，模態(tài)分析就是為了研究振動(dòng)問(wèn)題，而提供的很好的方法。同時(shí)也為后續(xù)的有限元分析提供了可靠的驗(yàn)證方法。通過(guò)對(duì)機(jī)床進(jìn)行動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，并應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)測(cè)試與分析的手段可以獲得精確的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，進(jìn)一步分析就可以發(fā)現(xiàn)機(jī)床結(jié)構(gòu)存在的薄弱環(huán)節(jié)，這就為平臺(tái)結(jié)構(gòu)優(yōu)化打下了基礎(chǔ)。模態(tài)分析研究的主要內(nèi)容是確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性即固有頻率和主振型，它們是承受動(dòng)載荷的重要參數(shù)。由于機(jī)床動(dòng)力分析中不僅需要許多的實(shí)驗(yàn)參數(shù)還依賴于理論計(jì)算，所以單靠測(cè)試往往得不到符合工程實(shí)際的解析，因此將動(dòng)力學(xué)測(cè)試技術(shù)和有限元技術(shù)結(jié)合很有必要。綜合運(yùn)用模態(tài)力法與有限元法對(duì)機(jī)床進(jìn)行固有頻率及其振型分析時(shí)，可直接計(jì)算出刀具和工件間在各階固有頻率下的相對(duì)動(dòng)位移量及相應(yīng)模態(tài)。對(duì)機(jī)床床身動(dòng)力學(xué)分析的方法主要是模態(tài)分析法，通過(guò)模態(tài)分析得出數(shù)據(jù)，根據(jù)此數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)床床身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高它的固有頻率，即結(jié)構(gòu)本身具有的剛度特性，使床身的動(dòng)力學(xué)特性得以改善，滿足機(jī)床對(duì)加工質(zhì)量和加工精度的要求。目前，數(shù)控機(jī)床動(dòng)力學(xué)分析仍是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，我國(guó)及世界其他國(guó)家都在競(jìng)相發(fā)展以高速、高精、高效為主要特征的超精密機(jī)床，對(duì)這類機(jī)床進(jìn)行動(dòng)力學(xué)優(yōu)化就顯得更加重要。而我國(guó)的機(jī)床發(fā)展，工業(yè)基礎(chǔ)薄外，研究手段落后于其他先進(jìn)國(guó)家、資金短缺等困難。所以對(duì)精密、超精密機(jī)床進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析是必不可少的。而縱向振動(dòng)是一種主要的振動(dòng)形式，它可引起機(jī)床主軸的彎曲振動(dòng)，最終影響零件的加工質(zhì)量，還會(huì)使機(jī)床、夾具中的連接零件松動(dòng)，影響工件在夾具中的正確定位，甚至直接導(dǎo)致機(jī)床故障和使用壽命縮短。超精密機(jī)床機(jī)外振源主要來(lái)源于其它機(jī)床、鍛壓設(shè)備、火車、汽車等通過(guò)地基傳給機(jī)床的振動(dòng)。通常數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部振源主要來(lái)自不平衡運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)件、附件的振動(dòng)和自激振動(dòng),其中影響最大的是主軸部件和被加工工件的不平衡運(yùn)動(dòng)。同時(shí)也為后續(xù)的有限元分析提供了可靠的驗(yàn)證方法。通過(guò)對(duì)機(jī)床進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，并應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)測(cè)試與分析的手段可以獲得精確的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，進(jìn)一步分析就可以發(fā)現(xiàn)機(jī)床結(jié)構(gòu)存在的薄弱環(huán)節(jié)，這就為平
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