数控机床运行过程中,多轴滚珠丝杠进给系统的刚度和惯量会随着各轴位姿的变化而变化,致使其动态特性呈时变的特点。多轴滚珠丝杠进给系统时变动态特性的高保真建模与分析已成为数控机床轮廓误差精准预测的瓶颈难题之一。针对这一难题,提出基于拉格朗日方程与Ritz级数法的滚珠丝杠进给系统刚柔耦合动力学建模与分析方法。以某型号五轴加工中心的两轴滚珠丝杠进给系统为具体对象,重点考虑丝杠本体轴扭方向的连续弹性体变形影响,采用拉格朗日方程建立滚珠丝杠进给系统的刚柔耦合动力学模型,并采用Ritz级数法对方程求解,得到动力学模型的数值解。利用所建立的动力学模型分析进给轴位姿对两轴进给系统固有频率和模态振型的影响,发现各阶固有频率和模态振型随进给轴位姿的变化规律与对应阶次的主导轴有关。随着主导轴进给台由固定...

为研究六缸柴油机用消声器振动特性,通过模态分析、模态测试与振动测试相结合的研究方法来分析消声器总成的振动特性及其在发动机不同转速点火激励下的振动响应,以提高其1阶约束模态同时对消声器总成开展结构优化。研究结果发现,原消声器总成故障主要原因是前2阶约束模态在发动机点火激励频率范围内,在1000rpm、1360rpm附近与发动机点火激励频率耦合,形成共振,振动烈度由尾管自上而下逐渐降低,最终导致疲劳断裂。优化后,消声器总成1阶约束模态由50Hz提升至80Hz,在1000rpm处尾管末端振动烈度由433mm/s降低至44mm/s,提升效果显著。后期小批量市场验证表明改进效果可行、可信。该研究可为农业机械和工程机械用立式消声器结构的结构优化及故障诊断提供参考。

以RV-40E减速器为对象,通过模态仿真与模态实验相结合的方法,对RV减速器进行了自由模态下的动态特性研究。首先,基于Ansys进行RV-40E减速器整机建模与仿真,得到固有频率与振型的仿真结果;然后,对国内和纳博特斯克(Nabtesco)RV-40E减速器的整机实验模态进行对比测试,结果表明,国内RV-40E减速器的1阶模态普遍低于纳博特斯克产品,最大差异为11.1%。同时,将仿真与实验结果进行对比,1阶模态的国内最大差异为-5.8%,纳博特斯克为+5.9%。研究为RV减速器结构优化设计以及模态性能分析提供了有效数据和方法。

对排气组件进行简化，建立排气系统一维梁振动模型，并进行整车NVH（noise，vibration and harshness）性能的数值和实验模态分析。研究结果显示，排气组件简化合理，排气系统一维模型可以较准确地描述排气系统的动力学特性，模型可用于排气系统的优化及疲劳特性预测。

以机匣-双转子实验台为研究对象,基于ANSYS建立了可表征复杂结构的高精度实体有限元模型,应用Craig-Bampton模态综合方法实现了子模型维度缩减与整机动力学模型的组装。通过对比临界转速和振型验证了缩减模型的有效性,借助三维频谱图和轴心轨迹,分析了系统稳态响应特征,进行了实验验证。结果表明,发展的机匣-双转子系统建模及模型缩减方法精确、高效,为实际航空发动机机匣-双转子系统的动力学研究提供了参考。

微切削测力仪是微切削加工过程中测量切削力的主要装置,其测力平台弹性体结构的设计直接影响着测量精度等各项性能．然而,传统经验设计方法存在结构响应滞后、结构参数灵敏度低等不足．为此,文中提出了在保证结构强度前提下,以应力集中和固有频率为目标函数的测力平台弹性体结构拓扑优化设计方案;并通过模态实验对设计方案进行可行性验证,从而获得测力平台弹性体的理想结构．

以某柴油发动机缸体生产线的精基准定位面加工工序为研究对象,针对加工过程中存在的表面振痕明显、精度不足的问题,提出一种基于稳定域叶瓣图的加工中心铣削参数优化方法。分别进行了模态锤击实验和铣削力仿真实验,以获取加工中心的特征参数和铣削力系数,进而构建铣削稳定性叶瓣图,并实验验证了叶瓣图的准确性。在此基础上,以“金属去除效率”为评价指标,优化选取了加工中心铣削参数。该方法有助于提高加工系统的稳定性、加工质量和加工效率。

以某大众轿车副车架为对象，通过逆向工程反求得到三维模型，进行了模态试验和有限元分析。分析结果表明，对于复杂机械构件通过三维逆向反求能够得到较好的工程模型：文中研究的大众副车架固有频率较高，能够有效地避免路面激励通过悬架传入形成共振，具有较好的动力学特性；分析指出了副车架局部刚度较弱的部位，在设计中需引起关注。

针对薄壁零件加工过程中的颤振现象,考虑刀具和工件的动态耦合特性,建立多自由度铣削颤振模型,并针对刀具和壁板类薄壁工件进行模态实验,获取相对传递函数,采用解析法（ZO A）绘制了颤振稳定性叶瓣图。通过对比仅考虑刀具或工件的动态特性,最终得到薄壁件多自由度系统稳定性极限预测模型。该模型精确绘制了薄壁件铣削稳定性叶瓣图,对以后的生产加工提供指导。