导读:本文包含了结合部建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:结合部动刚度,响应面函数辨识法,遗传算法,非线性规划
结合部建模论文文献综述
杨闪闪,王玲,殷勤,殷国富[1]（2019）在《基于响应面法的机床螺栓结合部刚度辨识与动力学建模》一文中研究指出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。(本文来源于《工程科学与技术》期刊2019年06期）
周玲霞[2]（2019）在《螺栓结合部的动力学建模及其动态特性的研究》一文中研究指出螺栓连接因拆卸方便而广泛应用于机械结构中,螺栓结合部特性对整机动态特性影响很大。由于螺栓结合部是多结合面的复杂结合部,在采用有限元软件分析和研究含螺栓的机械结构的动态特性时,无法直接建模。因此,探索一种能反映螺栓结合部特性简单有效的建模方法具有重要意义,本文主要从螺栓结合部的动力学建模及其动态特性的影响因素进行分析研究。采用ANSYS单元库中的combin14单元来等效搭接梁结构的单螺栓结合部,进行自由模态分析,获取前6阶模态参数;同时,采用虚拟材料层的建模方法对单螺栓结合部进行等效,同样进行自由模态分析,提取前6阶模态参数。利用LMS Test.Lab14A对结构进行模态测试,获得结构的前6阶固有频率及模态振型,并将两种理论计算结果与模态测试结果进行比较。结果表明,两种建模方法的理论振型和实验振型均相似,通过与实验固有频率的定量比较,弹簧单元建模方法的精度高于虚拟材料层的建模方法,其误差均在2.2%以内,说明了弹簧单元等效方法在单螺栓结合部建模方面的正确性和有效性。对含双螺栓结合部的哑铃状结构同样采用两种等效建模方法进行有限元建模及模态分析,利用实验测试结果对两种建模方法的精度进行验证。结果表明,采用弹簧单元的建模方法与实验固有频率误差最大为14.8%,而采用虚拟材料层的建模方法误差达到了33.6%。因此,在对多螺栓结合部进行建模时,要想获得更高的建模精度,应选用弹簧单元等效结合部的建模方法。通过单、双螺栓结合部建模方法与实验结果的比较,弹簧单元等效建模方法具有更高的建模精度,故进一步采用弹簧单元等效方法对螺栓结合部的动态特性进行了深入分析和研究,分别研究了不同的螺栓预紧力、表面粗糙度、结合面材料、螺栓分布及螺栓数量对螺栓结合部固有频率的影响规律,为螺栓结合部的动态特性分析提供参考依据。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
崔方圆,华灯鑫,李言,孔令飞,李鹏阳[3]（2018）在《螺栓结合部接触面域的融合绑定建模方法》一文中研究指出为提升复杂结构体模型在线动态监测与实时更新的精度,提出了一种螺栓结合部接触面域的融合绑定建模方法。建模过程中,由配对子结构在接触面两侧各提供一部分单元组成接触面域单元,通过对该区域单元进行等效处理,使其满足各向同性条件,而接触面域单元之间则被构建为融合绑定接触连接。该建模方法最大的优点是可以有效避免增加结合部模型求解的自由度数,节约计算资源且参数识别方便,通用性较强。为保证计算模型与物理模型具有协调一致的精度,建模过程中考虑了螺栓螺母及传感器附加质量对建模精度的影响,并引入多目标遗传算法对结合部的物理表征参数进行了优化识别。结果表明:前6阶实验振型和仿真振型完全一致,相应固有频率相对误差的绝对值均在10%以内,说明该建模方法能够较为有效地解决工程实际中结合部的动力学建模问题。(本文来源于《中国机械工程》期刊2018年16期）
罗炜智,姚振强,黄海涛[4]（2018）在《连接件非均匀面压结合部动态性能建模与分析》一文中研究指出基于栓接结合面非均匀面压分布与分形接触理论,通过静力仿真获得了结合部非均匀面压的分布规律,建立了结合面的动态参数的动力学模型,并将结合面的动态参数换算为虚拟材料的弹性模量、切变模量及泊松比等材料属性参数。提出了考虑结合面非均匀面压影响的栓接结合部有限元模型,结合有限元分析获得栓接结合部的理论模态频率及振型。将理论与实验模态相比较,所提出的模型能够准确地描述机械结合部的固有频率及振型等动态特性,可应用于提高数控机床整机的动态性能建模分析准确性。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2018年04期）
江和龄,孔令飞,李超,崔博[5]（2018）在《螺栓结合部接触区域非线性动态特征的凝聚建模方法》一文中研究指出为研究非线性接触力的影响,提出一种新型螺栓结合部接触区域动态特征的建模方法。基于混合坐标模态缩减技术,将螺栓联接模型中线性自由度的特征模态进行截断,仅保留接触区域的非线性动态特征模态。通过引入可等效表征非线性特征的接触耦合凝聚点,利用坐标变换将接触区域耦合面的非线性接触力凝聚到该作用点上,使得对螺栓结合部的非线性界面接触力转化为凝聚作用点的非线性刚度,从而在保证计算精度的前提下有效降低非线性耦合结合部求解的自由度数,节约计算资源。通过理论计算与试验对比,验证结合部耦合凝聚建模方法的有效性与可行性,这将为精准、高效地预测结构联接体的动态特征与性能评价奠定基础。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年17期）
陈冲[6]（2018）在《基于分形理论的正交各向异性结合部建模方法研究》一文中研究指出本文研究了磨削加工表面的轮廓特征以及结合部的建模方法。将理论推导、试验验证和有限元数值仿真等方法相结合,建立了正交各向异性结合面的法向、切向刚度与实际接触面积、接触载荷之间的关系,并提出一种正交各向异性固定结合部等效虚拟材料的有限元建模方法。首先,利用轮廓采集仪沿不同方向测量表面轮廓数据,基于概率统计法分析了各方向轮廓的统计参数;基于功率谱密度法(PSD)推导了沿各方向轮廓的分形参数,并研究了分形维数和分形粗糙度两重要参数取不相同的数值时对轮廓曲线的影响规律;根据傅里叶变换(FFT)对不同方向的轮廓数据进行了频谱特性分析。统计方法分析表明,平面磨削表面轮廓沿不同方向的统计参数各不相同,轮廓特征的差异性很明显,但各方向的表面轮廓基本上符合正态分布规律。功率谱密度法分析表明,沿各自方向的分形维数以及分形粗糙度存在明显差异性。频谱分析的研究结果显示,沿各自方向的幅频特性各不相同,且高频率成份的幅值所占的比例远大于较低低频率成份的幅值。将0°和90°两个相互正交方向的轮廓数据导入ANSYS中,计算了两个正交方向上的切向、法向载荷与变形关系。结果表明:沿磨削方向的法向、切向刚度小于垂直于磨削方向的法向和切向接触刚度。其次,将平面磨削表面等效为正交各向异性粗糙表面,并将该表面的微凸体视为椭球微凸体。根据接触力学的方法获得了椭球微凸体的法向、切向刚度的理论模型。随后由分形理论将微凸体的刚度解析模型拓展至结合面上,建立了结合面的法向、切向刚度的解析模型,随后对法向和切向刚度的影响因素进行数值仿真分析。研究表明,提高结合面上的法向接触载荷、降低结合面上的切向载荷、提高粗糙表面的精度、提高配合材料参数等方法可以提高结合面上的法向和切向接触刚度。为验证所推导的法向、切向刚度的合理性,在ANSYS中建立了两粗糙表面的有限元模型,并研究了结合面的法向、切向刚度与实际接触面积、接触载荷之间的关系,将本文所推导的理论模型的计算结果与有限元分析结果进行了相互比较。随后,将接触层等效为均质的正交各向异性虚拟材料,对经过平面磨削加工表面的物理组织结构、表面轮廓的几何波动特征和接触层力学性质的分析,提出了一种接触层厚度的确定方法。材料的本构关系中包括9个互不相关的独立参数,依据所建立的法向、切向刚度与载荷之间的关系对本构关系中各参数进行了推导,并从理论上推导了完整的固定结合部正交各向异性材料的本构方程。最后,为验证正交各向异性结合面法向、切向刚度建模的合理性以及材料本构方程的正确性,设计了包含固定结合部的试验装置,根据试验测试的方法获得了含有固定结合部结构的模态振型以及振动频率。按照所设计的试验模型,在ANSYS中建立了含有接触层虚拟材料的有限元模型。将所推导的法向、切向刚度的解析模型以及等效材料的本构关系赋予接触层材料中,有限元方法获得了该模型的模态振型以及固有频率。对比实验与有限元结果发现,试验与有限元的模态振型基本上保持一致,且固有频率的相对误差小于10%,从试验与有限元数值仿真方面对本文所提出的结合面建模方法的合理性进行了验证。本文所提出的固定结合部建模方法,为结合部建模提供一种有效便捷的方法,将该方法与有限元方法相结合,可实现整机结构分析与有限元方法的集成化。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
江和龄[7]（2018）在《螺栓结合部接触区域非线性动态特征的凝聚建模方法》一文中研究指出随着航空航天、微纳制造及半导体制造等工业生产的不断发展,对高速超精密制造机床的需求正在急剧地提升。然而,由于精密机床结构的复杂性,特别是机床结合部的多样性,致使传统机床虚拟样机的设计理论、性能预测及优化计算方法已经很难满足实际的需求。在机床结合部中,螺栓联接结合部是机床装配过程中最常见且使用最多的类型之一。但到目前为止,人们采用了包括将螺栓结合部简化为解析或数值形式的Iwan模型以及等效层等多种方法,却仍未构建出能准确地描述螺栓结合部动态特征的方法。那么,如何在保证设计所需精度的条件下,更加高效地预测出螺栓结合部的动态特征就成为机床虚拟样机设计中急需解决的关键问题。因此,在前人的研究基础上,本文提出了一种新型螺栓结合部接触区域非线性动态特征的建模方法,以期为高效、精准地预测螺栓联接结构体的动态特征与性能评价奠定基础。为研究螺栓联接非线性接触力对结合部动态特征的影响,基于组件模态综合技术将螺栓联接模型划分为两个子结构模型,并依据模型几何尺寸和标准材料参数建立起子结构的有限元模型。针对材料参数的不确定性,利用多目标遗传算法(MOGA)优化材料参数,确保子结构模型的准确性,从而为精准地构建螺栓联接模型奠定基础。利用混合模态坐标缩减技术,将螺栓联接模型中线性自由度的特征模态进行高阶截断,而接触区域可表征非线性动态特性的物理自由度则被全部保留。以此为基础,依据推导获得的混合模态坐标缩减变换矩阵,构建出混合模态坐标条件下子结构的缩减模型,进而在保证计算精度的前提下可大大提升计算与分析的效率。为了便于螺栓结合部非线性动态特征的求解,通过引入可等效表征非线性特征的接触耦合凝聚点,利用坐标变换将接触区域耦合面的非线性接触力凝聚到该作用点上,从而在保证计算精度的前提下有效降低非线性耦合结合部求解的自由度数,节约了计算资源。通过理论计算的频率响应与模态实验对比,验证了螺栓结合部接触区域非线性动态特征凝聚建模方法的有效性与可行性,这将为精准、高效地预测机床虚拟样机的动态特征与性能评价奠定基础。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
杨成,赵永胜,刘志峰,蔡力钢[8]（2019）在《基于多尺度理论的栓接结合部动力学建模》一文中研究指出建立准确的栓接结合部接触刚度模型对预测数控机床的动态特性至关重要。本文提出了一种基于多尺度理论的栓接结合部刚度模型,首先使用一系列迭加的叁维正弦波来描述粗糙接触表面多尺度特性,每个正弦波被认为是一层频率级,推导出接触面积比与频率级的函数关系,则整体刚度可以看作不同频率级串联的弹簧模型。然后,通过数值仿真分析了结合面法向接触载荷、材料特性参数以及多尺度参数对接触刚度模型的影响。最后,设计分段梁结构进行试验验证本文模型的准确性,通过力锤敲击试验获得栓接结合部在等同预紧力下的固有频率和振型,并与仿真结果对比,结果表明本文多尺度模型固有频率与试验频率之间的相对误差小于9.94%,表明多尺度模型可以有效地预测数控机床的动态特性。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2019年04期）
周杰[9]（2018）在《丝杠试验台结合部动力学建模与模态分析》一文中研究指出当机床处于高速加工状态时,其进给系统的不可控振动对工件加工质量影响巨大,为提高机床结构的稳定性、减小振动,必须对其开展动力学研究。在常用的有限元仿真中,结构的可动结合部通常被简单的定义为绑定接触,忽略了可动结合部间复杂的接触情况。特别是对具有大量可动结合部的复杂装配体进行研究时,有限元计算存在很大的误差。本文以具有典型进给系统的丝杠加速寿命试验台为研究对象,从试验台静止状态和工作状态两种情况出发,采用动力学建模、有限元仿真和模态实验叁者相结合的方法,对丝杠加速寿命试验台的结构动力学及振动特性进行了全面的研究。具体内容如下:第一,简述了丝杠加速寿命试验台的机电系统构成、结构特点与安装方式,为接下来的计算、仿真和实验工作做准备。第二,利用赫兹接触理论,根据试验台进给系统中可动结合部的接触特性,自编程计算出了其丝杠、轴承和导轨的接触刚度。将接触刚度赋值到有限元软件的弹簧单元中后,在有限元软件中建立起了基于结合部刚度特性的系统结构动力学模型。第叁,对试验台进行了有限元模态分析,在有限元分析结果的基础上,利用搭建的模态测试系统对试验台进行了锤击模态实验。通过有限元振型结果确定了合适的拾振点;通过对比多次试验的模态振型结果,确定了能完整展示模态振型的测点个数;通过更换锤头的材质进行试敲击,选择了能实现结构充分激励的锤头;完成实验模态分析,获得了系统的模态参数。最终将叁种方法的计算结果进行对比,验证了本文提出模型的准确性。第四,针对此类设备长期处于运行工况下的特点,利用工作模态分析方法对试验台进行了振动特性分析。得到了不同工况下系统的固有频率,分析了转速与轴向负载力对振动特性与固有频率的影响。本论文从丝杠加速寿命试验台静止状态和工作状态两种角度入手对其开展动力学研究。为机床等复杂装配体的动态特性研究提供了合理的动力学模型与全面的研究方法,为机床模态分析、结构优化与故障诊断提供了依据。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
甘士瑜[10]（2017）在《液体静压支承结合部动力学建模及实验系统设计》一文中研究指出现如今,液体静压支承在各类机床上都有应用,特别是在高精度重型机床上的应用越来越普遍。作为机床的核心部件之一,静压支承的性能对机床的加工质量有着决定性的影响。静压支承的性能可分为静态特性和动态特性,改善静压支承的稳定性和动态特性是当下研究的热门。因此为了满足机床生产中高效率,高精度的要求,为了提高机床的承载能力,保证机床稳定工作,有必要对静压支承的动态性能进行研究。本文将液体静压支承接触面间油膜作为静压支承结合部,主要对静压支承结合部的动态特性进行了相关研究。在传统的静压支承动力学模型基础上,对静压支承油膜力表达式进行泰勒展开,得到了含有高次刚度和高次阻尼项的油膜力表达式。将其带入静压支承运动方程,得到了静压支承结合部的非线性动力学模型。然后进一步提出了基于最小二乘法的静压支承动特性参数的识别方法。根据机床设计要求和静压支承设计方法确定了实验静压支承的尺寸结构,搭建了以定量供油开式静压圆导轨为主体的实验系统,提出了测试方案以研究不同的初始外载荷和供油流量对静压支承动态特性的影响。为了得到较为精确地计算参数,对测试实验采集数据进行了处理,得到了测试位移的最佳拟合公式。通过对比不同项数的多项式模型拟合所识别出的动态刚度、阻尼参数,确定了静压支承动力学模型的最佳形式。通过比较反带识别参数计算的位移值和测量位移值,验证了模型的准确性,然后应用非线性最小二乘法对静压支承动特性参数的识别方法进行了优化。最后分析了不同的载荷大小和供油流量对静压支承动态性能的影响。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-11-03）
结合部建模论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
螺栓连接因拆卸方便而广泛应用于机械结构中,螺栓结合部特性对整机动态特性影响很大。由于螺栓结合部是多结合面的复杂结合部,在采用有限元软件分析和研究含螺栓的机械结构的动态特性时,无法直接建模。因此,探索一种能反映螺栓结合部特性简单有效的建模方法具有重要意义,本文主要从螺栓结合部的动力学建模及其动态特性的影响因素进行分析研究。采用ANSYS单元库中的combin14单元来等效搭接梁结构的单螺栓结合部,进行自由模态分析,获取前6阶模态参数;同时,采用虚拟材料层的建模方法对单螺栓结合部进行等效,同样进行自由模态分析,提取前6阶模态参数。利用LMS Test.Lab14A对结构进行模态测试,获得结构的前6阶固有频率及模态振型,并将两种理论计算结果与模态测试结果进行比较。结果表明,两种建模方法的理论振型和实验振型均相似,通过与实验固有频率的定量比较,弹簧单元建模方法的精度高于虚拟材料层的建模方法,其误差均在2.2%以内,说明了弹簧单元等效方法在单螺栓结合部建模方面的正确性和有效性。对含双螺栓结合部的哑铃状结构同样采用两种等效建模方法进行有限元建模及模态分析,利用实验测试结果对两种建模方法的精度进行验证。结果表明,采用弹簧单元的建模方法与实验固有频率误差最大为14.8%,而采用虚拟材料层的建模方法误差达到了33.6%。因此,在对多螺栓结合部进行建模时,要想获得更高的建模精度,应选用弹簧单元等效结合部的建模方法。通过单、双螺栓结合部建模方法与实验结果的比较,弹簧单元等效建模方法具有更高的建模精度,故进一步采用弹簧单元等效方法对螺栓结合部的动态特性进行了深入分析和研究,分别研究了不同的螺栓预紧力、表面粗糙度、结合面材料、螺栓分布及螺栓数量对螺栓结合部固有频率的影响规律,为螺栓结合部的动态特性分析提供参考依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
结合部建模论文参考文献
[1].杨闪闪,王玲,殷勤,殷国富.基于响应面法的机床螺栓结合部刚度辨识与动力学建模[J].工程科学与技术.2019
[2].周玲霞.螺栓结合部的动力学建模及其动态特性的研究[D].西安理工大学.2019
[3].崔方圆,华灯鑫,李言,孔令飞,李鹏阳.螺栓结合部接触面域的融合绑定建模方法[J].中国机械工程.2018
[4].罗炜智,姚振强,黄海涛.连接件非均匀面压结合部动态性能建模与分析[J].机械设计与研究.2018
[5].江和龄,孔令飞,李超,崔博.螺栓结合部接触区域非线性动态特征的凝聚建模方法[J].机械工程学报.2018
[6].陈冲.基于分形理论的正交各向异性结合部建模方法研究[D].西安理工大学.2018
[7].江和龄.螺栓结合部接触区域非线性动态特征的凝聚建模方法[D].西安理工大学.2018
[8].杨成,赵永胜,刘志峰,蔡力钢.基于多尺度理论的栓接结合部动力学建模[J].吉林大学学报(工学版).2019
[9].周杰.丝杠试验台结合部动力学建模与模态分析[D].西南交通大学.2018
[10].甘士瑜.液体静压支承结合部动力学建模及实验系统设计[D].华中科技大学.2017