基于試驗?zāi)B(tài)的臺鉆動態(tài)特性研究

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1、基于試驗?zāi)B(tài)的臺鉆動態(tài)特性研究腳andR嘲咄設(shè)計與研究陳永會①姜旭⑨李海虹①張學(xué)良①（（D太原科技大學(xué)機電學(xué)院，山西太原030024；②機械工業(yè)工程機械軍用改裝車試驗場，北京102100）摘要：臺鉆的整體動態(tài)特性研究對于其設(shè)計和制造有一定的指導(dǎo)作用。試驗中使用丹麥B&K的PULSE-3560C采集系統(tǒng)和ME'Scope軟件，采用變時基采樣方法并且結(jié)合增強頻域分解技術(shù)對臺鉆進行整體試驗?zāi)B(tài)分析,得到臺鉆模態(tài)參數(shù)。由此分析臺鉆的動態(tài)特性,對其整體設(shè)計提出了修改的建議，最后的試驗數(shù)據(jù)可為進一步的動態(tài)修改提供

2、理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：試驗?zāi)B(tài)分析臺鉆動態(tài)特性增強頻域分解技術(shù)模態(tài)置信準(zhǔn)則中圖分類號:TII113、TII161文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ACHENYui①一JIANGXu②，（①Schoo1g①，ZHANGXufMachineryandnicsEnginee"ng—TaiyuanUniveScienceandTechnO109)030024,CHN；(爹MachinerylndustriaoundforconstmcitaryRefitVehi0oCHN)act：Thedyn啪icchererchisusefming

3、uie船.baseime——bampndmanufactureofdriughB&K'sPULSE—356temsandME"Scanarimencedf沁queandthemodad.ThroughdtilerisedproposoitsoVeralIdesignisputforward,aI1dthefina1testdatacanfurtherproVideatI1eoretica1basisofdynamiemodification.Keywords：ExperimentaIModalAna1

4、ysis；D而11一press；DynamicChaJ.acteristic；EFDD；MAC機床結(jié)構(gòu)具有良好的動態(tài)特性才能保證加工產(chǎn)品本文應(yīng)用試驗?zāi)B(tài)分析方法對z512-2臺式鉆床的精度和質(zhì)量，因此建立機床的結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型對于進行了動態(tài)特性分析。利用錘擊法對結(jié)構(gòu)進行激振，研究機床結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性、了解結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)、對結(jié)變時基采樣方式進行結(jié)構(gòu)的力信號和響應(yīng)信號的采構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計以及提高機床的加工精度具有重要的集，測得的各個測點的傳遞函數(shù)，進行曲線擬合和增強意義?，F(xiàn)階段有一些大型有限元軟件可以對機床進行

5、頻域分解（EnhancedFrequencyDomainDecomposition,動態(tài)設(shè)計,但是機床結(jié)構(gòu)本身是一個包含多個零部件簡稱EFDD）技術(shù)得到了10階固有頻率和振型。通過的復(fù)雜裝配體，以至單純憑借理論建模方法還是很難分析各階振型的動畫顯示，發(fā)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，從準(zhǔn)確建立機床復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型【1。2Jo而為其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計指出了改進方向。在這種情況下，以試驗為基礎(chǔ)的試驗?zāi)B(tài)分析可簡化理論分析和假設(shè)，獲得精確的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性參數(shù)，1增強頻域分解技術(shù)如結(jié)構(gòu)的各階固有頻率、模態(tài)振型等。并由此掌

6、握結(jié)頻域分解(FrequencyDomainDecomposition,簡稱構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，為設(shè)計人員提供結(jié)構(gòu)修改建議、指導(dǎo)結(jié)FDD)技術(shù)可以在均值白噪聲激勵和結(jié)構(gòu)小阻尼條件構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方向，還可以此為基礎(chǔ)進行動態(tài)修改。下通過振動響應(yīng)進行模態(tài)估計，但是不能得到結(jié)構(gòu)阻靜醬豁簪｝國家自然科學(xué)基金資助項目(50775153)；太原科技大學(xué)校博士基金資助項目(20092003)萬方數(shù)據(jù)設(shè)計與研究Des啪。ndR洲咄尼比。為了克服這一缺點，增強頻域分解通過逆傅里葉變換將響應(yīng)的功率譜密度轉(zhuǎn)化到時域來分析，計算口相關(guān)

7、和互相關(guān)函數(shù)獲得固有頻率和阻尼比。在某一特定的頻率下對響應(yīng)信號貢獻(xiàn)較大的模態(tài)通常只有幾個,因此響應(yīng)譜密度矩陣可寫成最終形式：儀器名稱力錘及力傳感器電荷適調(diào)放大器響應(yīng)點傳感器PU【sE州多功能分析儀ME，sc0Po軟件表1試驗所用儀器型號5110廠家航天702所卅麥BK公司丹麥BK公司丹麥BK公司HP公司2692型4367型4508B型%o（訓(xùn)=。。U攔+辮）（1）☆E5曲（m）Jw幾八J山一八*式中：su6（m）代表某一頻率貢獻(xiàn)較大的模態(tài)；帆是模態(tài)振型，A產(chǎn)一口1咄％°；口。是第八階模態(tài)衰減系數(shù)；8。

8、是有阻尼固有頻率；d。為比例常數(shù)。對于每組測量數(shù)據(jù)，在各個頻率下對響應(yīng)譜矩陣行奇異值分解：［Go（面）］=［咖］［三］［中］”（2）圖1所示為臺鉆的結(jié)構(gòu)簡圖和測點布置圖。為了有重點地反映臺鉆的動態(tài)特性，同時考慮英結(jié)構(gòu)的特點.主要測點布置在臺鉆的立柱、主軸和工作臺上，19個測點形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。其中在測試過程中響應(yīng)的測量方向為測點1、2、3、12、13、14、15的其中：［中］”［中］=［，］;［垂］=［｛幣。｝｛咖：｝1幣，丨_一？｛幣，｝］“羽是奇異值對角