论文摘要
为了研究结合部刚度参数间的耦合关系对机床结合部动态性能的影响,基于响应面函数的选型建立了广义模态固有频率与结合部动刚度耦合和非耦合的函数模型。响应面函数辨识法以结合部模态固有频率这一关键动力学性能为指标,研究了结合部动态特性与结合部刚度参数的数学关系。基于结合部单、双对节点有限元建模方式,结合中心复合实验设计方案和响应面方法理论,分别对两种建模方式建立响应面函数辨识模型。以响应函数模型的响应值与实验测得值的最小二乘法为优化目标,结合非线性规划与遗传算法实现结合部刚度参数的辨识。其中通过响应面函数二次多项式的选型显现多对节点间的刚度耦合关系,揭示了参数间的耦合关系对结合部动力学的影响。为验证此理论和方法的可靠性,以一螺栓结合部为研究对象,制定有限元动力学仿真分析的实验设计方案和采集了刚度组合点,并计算每一组采样点的前11阶模态固有频率。以有限元分析的数据为基础,建立反映螺栓结合部刚度间耦合关系的2次多项式响应面函数,并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性。对比分析多刚度耦合、不耦合和单刚度的有限元模型预测精度,结果显示,多刚度耦合的有限元模型在固有频率、振型方面均具有较好预测效果,前11阶模态固有频率平均误差仅为1.6%,论证了考虑刚度间耦合关系的必要性和方法的可行性。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 杨闪闪,王玲,殷勤,殷国富
关键词: 结合部动刚度,响应面函数辨识法,遗传算法,非线性规划
来源: 工程科学与技术 2019年06期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 金属学及金属工艺,机械工业
单位: 四川大学空天科学与工程学院,四川大学机械工程学院
基金: 国家科技重大专项高档数控机床与基础制造装备项目(2017ZX04020001–005),四川省科技支撑计划项目(2016GZ0189,2017GZ0057)
分类号: TG502;TH131.3
DOI: 10.15961/j.jsuese.201800773
页码: 200-206
总页数: 7
文件大小: 1665K
下载量: 200
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标签：结合部动刚度论文; 响应面函数辨识法论文; 遗传算法论文; 非线性规划论文;