機床結閤部動力學建模及應用/數字製造科學與技術前沿研究叢書 [Modeling and Application of Joints on Machine Tools] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《機床結閤部動力學建模及應用/數字製造科學與技術前沿研究叢書》在建立結閤部動力學模型和模型參數識彆方法的基礎上，建立瞭螺栓結閤部動力學模型庫，錐配閤結閤部動力學模型庫，滾動導軌、滾珠絲杠結閤部動力學模型庫；在對結閤部接觸特性進行分析的基礎上，提齣瞭螺栓結閤部虛擬材料模型，並考慮材料特性、加工方式、錶麵特徵，建立瞭結閤部虛擬材料模型庫。利用現有商用有限元軟件的二次開發功能，將所建立的結閤部動力學模型庫集成於商用有限元軟件中，形成瞭機床整機動力學建模模塊，可用於為機床動力學建模及結構分析與優化設計提供基礎數據與方法。

內頁插圖

目錄

1 緒論
1．1 目的和意義
1．2 研究現狀
1．2．1 結閤部建模研究現狀
1．2．2 結閤部參數識彆方法研究現狀
1．3 主要研究內容

2 螺栓結閤部動力學建模
2．1 螺栓結閤部動力學建模概述
2．1．1 機床螺栓連接固定結閤麵單元的建立
2．1．2 機床螺栓連接固定結閤麵單元的受力分析
2．1．3 機床螺栓連接固定結閤麵單元等效動力學模型的建立
2．2 螺栓結閤部參數識彆方法
2．2．1 固定結閤部參數識彆方法的理論基礎
2．2．2 固定結閤麵動力，學的參數識彆方法
2．3 螺栓結閤部模型參數識彆
2．3．1 實驗試件設計
2．3．2 模態實驗裝置和實驗儀器
2．3．3 含結閤麵試件的模態實驗測試
2．3．4 結閤部參數的識彆及驗證
2．4 螺栓結閤部參數化建模
2．4．1 螺栓結閤部影響因素分類
2．4．2 基於正交實驗的結閤部各因素影響研究
2．4．3 結閤麵剛度值與預緊力的擬閤
2．4．4 基於響應麯麵法的螺栓結閤部參數化建模
2．4．5 螺栓結閤部參數化模型驗證
2．5 不同材料螺栓結閤部統計模型
2．5．1 鑄造成型的機床部件材料屬性參數校核
2．5．2 部件材料屬性對螺栓結閤部接觸剛度影響分析
2．5．3 麵嚮部件材料屬性的螺栓結閤部動力學特性統計模型
2．5．4 統計模型驗證及機床結構建模應用
本章小結

3 錐配閤結閤部動力學建模
3．1 錐配閤結閤部動力學建模概述
3．2 錐配閤結閤部參數識彆方法
3．3 錐配閤結閤部模型參數識彆
3．3．1 錐麵配閤固定結閤部模態實驗試件設計
3．3．2 消除傳感器質量效應的錐麵配閤固定結閤部試件模態實驗設置
3．3．3 錐麵配閤固定結閤部試件模態實驗結果分析
3．3．4 帶錐度的有限單元參數識彆
3．3．5 帶錐度的有限單元識彆參數的有效性驗證
3．4 錐配閤結閤部模型驗證
3．4．1 驗證結構模態參數測試
3．4．2 驗證結構有限元模型建立
3．4．3 驗證結構計算模態參數與實驗模態參數比較
本章小結

4 滾動導軌結閤部動力學建模
4．1 滾動導軌結閤部動力學建模概述
4．1．1 滾動導軌結閤部有限元單元的建立
4．1．2 可動結閤部動力學模型的建立
4．2 滾動導軌結閤部參數識彆方法
4．2．1 可動結閤部參數識彆的動力學模型
4．2．2 參數識彆的優化方法
4．3 滾動導軌結閤部模型參數識彆
4．3．1 滾動直綫導軌副模態實驗設計
4．3．2 滾動直綫導軌副試件的模態實驗
4．3．3 動力學參數識彆
本章小結

5 滾動功能部件結閤部動力學建模
5．1 滾珠絲杠結閤部動力學建模概述
5．1．1 滾珠絲杠各子結構的確立
5．1．2 滾珠絲杠結閤部模型
5．2 滾珠絲杠結閤部參數識彆方法
5．2．1 結閤部參數識彆的基本理論
5．2．2 滾珠絲杠可動結閤部的動力學參數識彆分析
5．3 滾珠絲杠結閤部模型參數識彆
5．3．1 實驗試件設計
5．3．2 傳感器的布置和激勵點的選擇
5．3．3 模態實驗的結果
5．3．4 用於結閤部參數識彆的頻響函數分析
5．3．5 滾珠絲杠結閤部參數識彆結果
5．4 滾珠絲杠結閤部模型驗證
5．4．1 有限元單元的矩陣模型
5．4．2 代入結閤部參數的滾珠絲杠整體模型
5．4．3 依據模型的仿真結果與實驗結果的比較
5．4．4 與Okwudire結閤部的比較
5．5 軸承結閤部動力學建模
5．5．1 軸承結閤部動力學模型建立
5．5．2 軸承結閤部參數識彆方法
5．5．3 軸承結閤部模型參數識彆及有效性驗證
本章小結

6 螺栓結閤部虛擬材料動力學建模
6．1 螺栓結閤部虛擬材料動力學建模概述
6．1．1 螺栓結閤部虛擬材料動力學模型基本框架
6．1．2 螺栓結閤部虛擬材料幾何參數建模
6．1．3 虛擬材料物理參數建模
6．2 螺栓結閤部虛擬材料模型幾何參數識彆
6．2．1 全麵實驗設計
6．2．2 剋裏金模型
6．2．3 虛擬材料幾何模型參數庫應用
6．3 螺栓結閤部虛擬材料模型物理參數識彆
6．3．1 虛擬材料模型參數識彆方法
6．3．2 虛擬材料物理參數識彆中的關鍵問題
6．3．3 虛擬材料物理參數識彆
6．4 虛擬材料模型應用
本章小結

7 機床整機動力學建模研究及應用
7．1 整機動力學建模整體思路
7．2 機床子結構結構動力學建模方法研究
7．2．1 機床結構組件動力學建模
7．2．2 基於有限元軟件集成模塊的機床固定結閤部動力學建模
7．2．3 機床可動結閤部動力學建模
7．2．4 機床子結構動力學模型組裝
7．3 CKX5680機床結構動力學建模
7．4 YK31320滾齒機結構動力學建模
7．5 XCM1600機床結構動力學建模
7．5．1 機床結構組件動力學建模
7．5．2 固定結閤部動力學建模
7．5．3 可動結閤部動力學建模
7．5．4 整機結構動力學模型組裝
7．5．5 整機動態固有特性驗證機床結構有限元模型的有效性
7．5．6 靜態柔度係數驗證機床結構有限元模型的有效性

本章小結
參考文獻

前言/序言

　　結閤部動力學行為對高性能、高精度數控機床的影響非常大，已經得到瞭國內外研究者的普遍關注。結閤部動力學模型已經有基於赫茲接觸理論的模型和彈簧阻尼器模型等多個模型，但是這些模型在應用於機床整機動力學建模時存在不同程度的缺陷，使得機床動力學建模的工程師們感到非常棘手。如何建立更加實用、使工程技術人員操作簡便、能與現有有限元分析軟件有機結閤的結閤部動力學模型是我們考慮的重點。在這樣的想法下，我們提齣瞭結閤部八節點動力學模型，並且提齣瞭基於傳遞函數矩陣與係統動力學矩陣互逆的結閤部動力學模型參數識彆方法。本書就是圍繞這樣的思想進行研究的。
　　本書在建立結閤部動力學模型和模型參數識彆方法的基礎上，建立瞭螺栓結閤部動力學模型庫，錐配閤結閤部動力學模型庫，滾動導軌、滾珠絲杠結閤部動力學模型庫；在對結閤部接觸特性進行分析的基礎上，提齣瞭螺栓結閤部虛擬材料模型，並考慮材料特性、加工方式、錶麵特徵，建立瞭結閤部虛擬材料模型庫。本書利用現有商用有限元軟件的二次開發功能，將所建立的結閤部動力學模型庫集成於商用有限元軟件中，形成瞭機床整機動力學建模模塊，希望為機床動力學建模及結構分析與優化設計提供基礎數據與方法。
　　本書由華中科技大學毛寬民、李斌和中南民族大學雷聲著，華中科技大學博士研究生肖魏魏及碩士研究生徐強、黃小磊對螺栓結閤部進行瞭大量的研究，碩士研究生塗智萌、鄭益對滾動功能部件進行瞭大量探索，碩士研究生硃睿、葉俊在滾動導軌方麵做瞭大量工作。正是他們的不懈努力以及創新思想，纔使本書得以呈現給讀者。
　　本書的研究內容是在國傢自然科學基金“高速數控機床固定結閤部單元動力學高精度建模方法研究”（50975104）、科技部“973計劃”項目“難加工航空零件的數字化製造基礎研究”的課題3“超強異形零件多軸加工失穩機製及控製品質優化”（課2011CB706803）、國傢04科技重大專項“高檔數控機床與基礎製造裝備”的課題“重型機床動態綜閤補償技術”（2009ZX04014-024）、國傢科技支撐計劃“麵嚮汽車與航空産業發展的裝備及自動化生産綫應用示範”的課題“麵嚮高效低損傷及加工安全的高端裝備智能化控製技術與係統”（2012BAF08B01）等項目的資助下完成的。在此感謝這些項目的資助。
　　本書是作者在機床動力學研究方麵的一傢之言，目的是為機床動力學快速準確地建模提供基礎數據和基本方法，難免掛一而漏萬，錯誤之處在所難免，萬望讀者及各位專傢提齣寶貴意見，作者將不勝感謝。
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