本文關(guān)鍵詞：固定結(jié)合面接觸剛度建模與廣義間隙等效方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)械零部件之間通過裝配形成的結(jié)合部稱為結(jié)合面,它在機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中起著傳遞運(yùn)動、載荷和能量的作用。結(jié)合面的材料和接觸界面參數(shù)等決定機(jī)構(gòu)或機(jī)器的剛度和阻尼、結(jié)構(gòu)性能和動態(tài)特性,影響機(jī)械設(shè)備的加工精度和工作穩(wěn)定性等。開展結(jié)合面的動態(tài)特性研究,旨在探索影響機(jī)械整體動力學(xué)性能的機(jī)理,進(jìn)而為產(chǎn)品設(shè)計的選材、零部件表面的加工、機(jī)械部件的裝配和加工機(jī)械的誤差補(bǔ)償?shù)忍峁├碚撘罁?jù)。開展該項研究,無論是從理論上還是從實際應(yīng)用上都具有十分重要的意義。 以螺栓緊固組合梁結(jié)合面為研究對象,理論研究與實驗分析相結(jié)合,在處理結(jié)合面彈塑性變形影響、結(jié)合面微觀接觸剛度建模、結(jié)合面廣義間隙等效方法處理與宏觀動力學(xué)建模仿真和實驗方面做了以下工作： (1)建立了考慮彈塑性變形的結(jié)合面法向和切向接觸剛度分形預(yù)估修正模型,并進(jìn)行了參數(shù)影響仿真分析。利用分形接觸理論,對傳統(tǒng)的M-B分形接觸模型進(jìn)行了修正,考慮結(jié)合面的彈塑性變形,建立了結(jié)合面法向接觸剛度和切向接觸剛度的分形預(yù)估修正模型；研究了微觀條件下結(jié)合面法向載荷、分形維數(shù)、分形尺度參數(shù)和材料特性參數(shù)對接觸剛度影響的仿真分析。 (2)構(gòu)件表面分形維數(shù)和分形尺度參數(shù)的實驗測定�；跇�(gòu)件表面微觀形貌具有自相似的分形特性,利用表面粗糙度儀測定了不同加工精度下的組合梁結(jié)合面的分形維數(shù)D和特征尺度參數(shù)G,為研究表面微觀形貌對構(gòu)件固有頻率等影響提供真實數(shù)據(jù)。 (3)通過建立的結(jié)合面“固-隙-固”模型,研究了組合梁結(jié)合面的廣義間隙等效方法,并進(jìn)行了有限元模態(tài)分析等。將結(jié)合面重構(gòu)由“固體-廣義間隙-固體”組成的系統(tǒng),即把結(jié)合面等效為廣義間隙；利用建立的接觸剛度分形模型和模態(tài)應(yīng)變能等效的方法,建立了結(jié)合面廣義間隙等效模型；并根據(jù)此等效模型對組合梁進(jìn)行有限元分析,研究了結(jié)合面表面微觀形貌對固有頻率的影響。 (4)完成了組合梁結(jié)合面廣義問隙等效方法的實驗驗證。通過對組合梁進(jìn)行模態(tài)試驗,獲得了組合梁前5階彎曲振動固有頻率；對廣義間隙等效方法處理結(jié)果進(jìn)行誤差分析,驗證了廣義間隙等效方法處理結(jié)合面是可行的。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)合面 分形接觸理論 彈塑性變形 “固-隙-固”模型 廣義間隙等效方法
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH113
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 課題研究的意義12-13
• 1.2 機(jī)械結(jié)合面動力學(xué)特性研究現(xiàn)狀分析13-18
• 1.2.1 分形理論在結(jié)合面微觀建模的應(yīng)用研究現(xiàn)狀分析13-16
• 1.2.2 結(jié)合面的宏觀研究和參數(shù)識別的方法研究現(xiàn)狀研究與分析16-18
• 1.3 課題研究內(nèi)容及思路18-20
• 1.4 本章小結(jié)20-22
• 第2章 分形理論及傳統(tǒng)的M-B分形接觸模型22-32
• 2.1 分形理論概述22-28
• 2.1.1 分形理論的定義22-23
• 2.1.2 分形理論的主要特征23-25
• 2.1.3 分形理論在接觸分析中的應(yīng)用25-28
• 2.2 傳統(tǒng)的M-B分形接觸模型28-31
• 2.2.1 微凸體的彈性接觸狀態(tài)29-30
• 2.2.2 微凸體的塑性接觸狀態(tài)30
• 2.2.3 兩粗糙平面的實際接觸面積30-31
• 2.2.4 兩粗糙平面的接觸載荷31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第3章 考慮彈塑性變形的結(jié)合面接觸剛度修正模型及數(shù)值仿真32-52
• 3.1 M-B分形接觸修正模型32-38
• 3.1.1 微凸體的彈塑性接觸狀態(tài)32-34
• 3.1.2 修正后兩粗糙平面的實際接觸面積34
• 3.1.3 修正后兩粗糙平面的接觸載荷34-38
• 3.2 結(jié)合面法向剛度分形預(yù)估修正模型及仿真分析38-42
• 3.3 結(jié)合面切向剛度分形預(yù)估修正模型及仿真分析42-49
• 3.4 本章小結(jié)49-52
• 第4章 組合梁結(jié)合面分形維數(shù)D和分形尺度參數(shù)G的實驗測定52-60
• 4.1 常用的分形維數(shù)D的計算方法52-57
• 4.1.1 尺碼法53-54
• 4.1.2 盒計數(shù)法54
• 4.1.3 均方根法54
• 4.1.4 差方法54-55
• 4.1.5 功率譜法55-56
• 4.1.6 結(jié)構(gòu)函數(shù)法56-57
• 4.2 分形尺度參數(shù)G的計算方法57
• 4.3 組合梁表面分形維數(shù)和分形尺度參數(shù)的實驗測定57-59
• 4.3.1 表面三維形貌測量法57-58
• 4.3.2 表面粗糙度測量法58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 組合梁結(jié)合面廣義間隙等效方法研究60-78
• 5.1 GLUE粘結(jié)法有限元分析60-63
• 5.2 彈簧阻尼單元等效法有限元分析63-66
• 5.3 基于廣義間隙等效方法的組合梁結(jié)合面模態(tài)分析66-75
• 5.3.1 結(jié)合面“固-隙-固”接觸模型66-67
• 5.3.2 結(jié)合面廣義間隙等效模型67-69
• 5.3.3 基于廣義間隙等效方法的組合梁結(jié)合面模態(tài)分析69-75
• 5.4 本章小結(jié)75-78
• 第6章 組合梁結(jié)合面廣義間隙等效方法模態(tài)試驗驗證78-86
• 6.1 實驗裝置設(shè)計78-80
• 6.2 實驗測試系統(tǒng)設(shè)計80-81
• 6.3 實驗信號采集過程81-82
• 6.4 實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析82-83
• 6.5 實驗結(jié)果對比83-85
• 6.6 本章小結(jié)85-86
• 第7章 總結(jié)與展望86-88
• 7.1 全文總結(jié)86-87
• 7.2 創(chuàng)新與展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-96
• 致謝96-98
• 附錄：發(fā)表論文與參與項目等情況98-99

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊家華,陳為福,黃旭東,管華;機(jī)床床身立柱結(jié)合面參數(shù)識別的研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1999年01期

2 張耀滿;劉春時;謝志坤;劉永賢;;高速機(jī)床主軸部件有限元分析[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年10期

3 張耀滿;王偉;劉永賢;;數(shù)控車床主軸部件有限元分析及其驗證[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期

4 王建軍;魏宗信;;粗糙表面輪廓分形維數(shù)的計算方法[J];工具技術(shù);2006年08期

5 魏龍;顧伯勤;馮秀;馮飛;;機(jī)械密封摩擦副端面接觸分形模型[J];化工學(xué)報;2009年10期

6 周傳宏,孫健利;滾動直線導(dǎo)軌副的振動研究[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;1996年08期

7 周傳宏,孫健利,楊叔子;滾動直線導(dǎo)軌副的振動模型研究[J];機(jī)械設(shè)計;1999年02期

8 張廣鵬,史文浩,黃玉美;機(jī)床導(dǎo)軌結(jié)合部的動態(tài)特性解析方法及其應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報;2002年10期

9 蔣書運(yùn);祝書龍;;帶滾珠絲杠副的直線導(dǎo)軌結(jié)合部動態(tài)剛度特性[J];機(jī)械工程學(xué)報;2010年01期

10 趙韓;陳奇;黃康;;兩圓柱體結(jié)合面的法向接觸剛度分形模型[J];機(jī)械工程學(xué)報;2011年07期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳奇;基于分形理論的汽車變速箱齒輪接觸強(qiáng)度研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

2 田紅亮;機(jī)械結(jié)構(gòu)固定結(jié)合部虛擬材料的動力學(xué)建模[D];華中科技大學(xué);2011年

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本文編號：452831