机械固定结合面动力学参数识别及有限元分析

摘要

机械系统通常是由若干零部件通过动静界面结合在一起而形成的复杂系统，因此，各动静界面的动力学特性均会对系统动力学特性产生重要影响。迄今，人们对于运动副的特性进行了较为系统的研究，而对于静界面，也就是机械固定接合面的研究尚未形成系统的理论。因此，本文以模型试验为主，对机械系统固定结合面的动力学参数识别问题，进行了初步研究，主要成果如下： （1）通过弹簧阻尼单元法，建立了一种基于悬臂梁结构的固定结合面的测试模型，用于机械系统固定结合面的参数识别。 （2）应用LMS模态测试系统对悬臂梁结构进行模态测试，得到系统模态频率及阻尼比，确定了系统固定结合面的动力学参数。研究了机械零件表面粗糙度、连接预紧力的变化对结合面刚度及阻尼系数的影响规律，并进行了试验验证。 （3）建立了考虑结合面影响和不考虑结合面影响的悬臂梁结构的模型，进行了有限元模态分析，将分析结果与试验结果相对比，证明了试验模态识别法的可行性。 （4）通过对一种存在固定结合面的超低噪音打孔设备的刀具的孔的直径和深度进行了优化设计，使优化后的刀具结构更接近工作要求。 本文针对机械固定结合面的动力学参数识别研究，识别出了结合面的动力学参数，并对一种存在固定结合面的刀具结构进行了优化。

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