树脂混凝土构件的动态特性研究及其在大型数控龙门式平面磨床上的应用

摘要

机床动态性能对机床的加工精度和加工效率影响很大，特别是对一些大型高效高精度机床。因此，进行机床动态特性的研究对机床行业的发展具有重要意义。现在，树脂混凝土在机床上的应用越来越受到重视，树脂混凝土结构具有良好的动态特性，可以明显改善机床的动态特性。全文分为六章，具体内容如下： 第一章，简单介绍了树脂混凝土应用于机床结构的国内外研究状况，给出了本论文研究内容和研究思路。 第二章，介绍了附加阻尼结构的分析理论，着重对自由阻尼结构和约束阻尼结构的分析理论进行了阐述。并对自由阻尼结构和约束阻尼结构的减振机理进行了分析。 第三章，制作了铸铁、树脂混凝土、铸铁与树脂混凝土复合构件等五个构件，对这五个构件进行模态试验，得出五个构件的各阶模态参数和振型，并进行了分析。 第四章，采用两种分析方法对树脂混凝土构件进行有限元模态分析，第一种是对各层进行直接固结的方法，第二种是利用虚拟层等效构件结合面特性的方法。计算出各构件的复特征值、模态频率、模态阻尼比及振型，与模态试验结果进行比较，得出第二种方法的计算误差较小。 第五章，对大型数控龙门式平面磨床进行了有限元模态分析，根据各阶模态频率、阻尼比及振型，找出了整机动态特性的薄弱环节。设计了填充树脂混凝土的立柱，利用虚拟层等效构件结合面特性的方法对树脂混凝土磨床整机进行有限元模态分析。 第六章，对全文进行了总结，并对今后的研究方向和重点进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1．1本课题的研究背景

1．2树脂混凝土在机床上的应用

1．2．1国外发展状况

1．2．2国内发展状况

1．3本论文的研究内容

1．4本论文的研究思路

1．5本论文的主要章节安排

第二章附加阻尼结构的分析理论

2．1附加阻尼结构概述

2．2附加阻尼结构的分析理论

2．2．1自由阻尼结构

2．2．2约束阻尼结构

2．2．3自由阻尼结构和约束阻尼结构的对比

2．3本章小结

第三章树脂混凝土构件的试验研究

3．1树脂混凝土构件的制作

3．1．1原材料及配比

3．1．2树脂混凝土结构的基本制造工艺流程

3．1．3管状构件的结构形状

3．2试验装置与设备

3．3模态试验

3．3．1试验方案

3．3．2模态试验过程

3．3．3模态分析

3．3．4试验结果分析

3．4本章小结

第四章树脂混凝土构件的有限元分析

4．1模态分析理论

4．1．1实模态分析

4．1．2复模态分析

4．2树脂混凝土构件的有限元理论分析

4．2．1 MSC．Nastran复特征值分析方法概述

4．2．2模态试验结果与理论计算结果的误差率

4．2．3构件有限元模型的建立

4．2．4树脂混凝土构件的有限元模态分析

4．3本章小结

第五章树脂混凝土在HZ-K4020大型数控龙门式平面磨床上的应用

5．1机床动态特性的研究方法

5．2 HZ-K4020大型数控龙门式平面磨床简介

5．3整机结构的有限元分析

5．3．1整机结构的有限元模型

5．3．2计算结果与分析

5．4树脂混凝土机床结构的有限元分析

5．5本章小结

第六章总结与展望

6．1工作总结

6．2有待进一步研究的问题

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间参加科研项目与发表的学术论文