機(jī)床基礎(chǔ)件作為高精密機(jī)床的主要部件,其抗振性能和熱穩(wěn)定性能直接影響著高精密機(jī)床的加工精度,制約著高端機(jī)床的發(fā)展。鑄鐵作為機(jī)床基礎(chǔ)件的傳統(tǒng)材料,已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代高精密機(jī)床的需要。為此,人們開始將其他材料用于機(jī)床基礎(chǔ)件的制造中,復(fù)合材料因其具有良好的抗振性和高阻尼比,輕質(zhì)蜂窩結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕和散熱性能好的特點(diǎn)逐漸開始應(yīng)用于機(jī)床部件中。本文采用纖維混凝土復(fù)合材料和輕質(zhì)蜂窩結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)件進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),以提高機(jī)床基礎(chǔ)件和整機(jī)的性能。具體研究內(nèi)容如下:首先,對(duì)復(fù)合材料和輕質(zhì)蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)理論介紹與分析。運(yùn)用細(xì)觀力學(xué)中的均勻化計(jì)算方法分析了纖維混凝土的彈性剛度。推導(dǎo)了蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的重量計(jì)算公式,利用力學(xué)等效模型-三明治夾芯板理論求得六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)的等效彈性常數(shù)。在此基礎(chǔ)上,計(jì)算了六邊形蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的等效密度。其次,將纖維混凝土復(fù)合材料應(yīng)用于機(jī)床床身。分析了纖維混凝土中摻雜纖維的種類、長徑比、摻量改變時(shí)對(duì)纖維混凝土材料彈性模量的影響規(guī)律,進(jìn)而將復(fù)合材料應(yīng)用在高速加工中心的床身上,分析了摻雜纖維的屬性和含量改變時(shí)對(duì)床身動(dòng)力學(xué)性能的影響趨勢。再次,將纖維混凝土復(fù)合材料和輕質(zhì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)用在機(jī)床工... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
        1.2.1 復(fù)合材料及其在機(jī)床基礎(chǔ)件中的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
        1.2.2 輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和多孔材料及其在機(jī)床中的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 復(fù)合材料均勻化及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析
    2.1 復(fù)合材料及細(xì)觀力學(xué)理論
    2.2 纖維混凝土材料的體積單元及彈性剛度計(jì)算
        2.2.1 纖維混凝土材料的代表性體積單元
        2.2.2 纖維混凝土材料的彈性剛度計(jì)算
    2.3 輕質(zhì)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性分析
        2.3.1 蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的重量計(jì)算
        2.3.2 蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的等效彈性常數(shù)計(jì)算
    2.4 六邊形蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的等效密度計(jì)算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 纖維混凝土復(fù)合材料床身動(dòng)力學(xué)研究與分析
    3.1 引言
    3.2 纖維混凝土復(fù)合材料均勻化
    3.3 數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    3.4 纖維混凝土性能影響因素分析
        3.4.1 纖維種類和含量對(duì)纖維混凝土性能的影響分析
        3.4.2 纖維長徑比對(duì)纖維混凝土性能的影響分析
    3.5 床身動(dòng)態(tài)性能研究與分析
        3.5.1 模態(tài)分析基本理論
        3.5.2 諧響應(yīng)分析基本理論
        3.5.3 纖維種類和含量對(duì)床身動(dòng)態(tài)性能的影響分析
        3.5.4 纖維長徑比對(duì)床身固有頻率的影響分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 三明治夾芯結(jié)構(gòu)工作臺(tái)的性能研究與應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 三明治夾芯工作臺(tái)的設(shè)計(jì)
    4.3 工作臺(tái)工況與受力分析
        4.3.1 工作臺(tái)質(zhì)量計(jì)算及慣性力分析
        4.3.2 機(jī)床切削力計(jì)算分析
        4.3.3 熱源分析及發(fā)熱量計(jì)算
    4.4 機(jī)床工作臺(tái)靜態(tài)性能對(duì)比分析
        4.4.1 工作臺(tái)靜力學(xué)分析
        4.4.2 工作臺(tái)三點(diǎn)彎曲分析
    4.5 機(jī)床工作臺(tái)動(dòng)態(tài)性能對(duì)比分析
        4.5.1 機(jī)床工作臺(tái)模態(tài)分析
        4.5.2 機(jī)床工作臺(tái)諧響應(yīng)分析
    4.6 機(jī)床工作臺(tái)熱態(tài)特性分析
        4.6.1 熱邊界條件的確定
        4.6.2 工作臺(tái)穩(wěn)態(tài)熱分析
        4.6.3 工作臺(tái)熱-力耦合分析
        4.6.4 工作臺(tái)散熱性能對(duì)比分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 復(fù)合材料和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)在機(jī)床立柱中的應(yīng)用及整機(jī)動(dòng)態(tài)性能分析
    5.1 引言
    5.2 機(jī)床整機(jī)動(dòng)力學(xué)分析
        5.2.1 整機(jī)分析有限元模型建立
        5.2.2 整機(jī)模態(tài)分析
        5.2.3 整機(jī)諧響應(yīng)分析
    5.3 機(jī)床立柱的設(shè)計(jì)與分析
        5.3.1 立柱側(cè)壁的拓?fù)浞治雠c設(shè)計(jì)
        5.3.2 立柱側(cè)壁的尺寸設(shè)計(jì)
        5.3.3 立柱改進(jìn)前后動(dòng)態(tài)性能分析對(duì)比
    5.4 立柱橫梁的設(shè)計(jì)與分析
        5.4.1 立柱橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.4.2 立柱橫梁的靜態(tài)變形及散熱分析
    5.5 機(jī)床整機(jī)動(dòng)態(tài)性能對(duì)比分析
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    工作總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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