隨著高速切削技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了各種數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)及迅速發(fā)展。新穎的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)使現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)速度提高了5-10倍，與此相應(yīng)它對(duì)動(dòng)態(tài)性能的要求比傳統(tǒng)機(jī)床提高了很多倍。這就使得我國數(shù)控機(jī)床的水平與國際先進(jìn)水平的差距更大。主要表現(xiàn)在:可靠性差、應(yīng)變能力差、產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)手段落后等，并且業(yè)內(nèi)人士意識(shí)到我國數(shù)控機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)已從數(shù)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到機(jī)械系統(tǒng)。但傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)主要是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，其步驟是:經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)-樣機(jī)試制--樣機(jī)測(cè)試-改進(jìn)設(shè)。這種方法耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力，且周期長(zhǎng)，效果差。因此長(zhǎng)期沿用的以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主的落后設(shè)計(jì)方法必須改變。 X;dUlSi  
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1 機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展 };>~P%u32  
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傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法越來越難以滿足市場(chǎng)的迅速變化，同時(shí)，很難綜合考慮各方面的約束條件，得到的往往只是復(fù)雜問題的可行方案，而非最優(yōu)方案，也難以很好的滿足機(jī)械設(shè)備動(dòng)態(tài)特性要求。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以在很大程度上解決此類問題，其特點(diǎn)是把問題解決在設(shè)計(jì)階段;其優(yōu)點(diǎn)是代價(jià)較小，能夠適應(yīng)當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及現(xiàn)代動(dòng)態(tài)分析，計(jì)算機(jī)技術(shù)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論，設(shè)計(jì)方法學(xué)等眾多科學(xué)領(lǐng)域的高新技術(shù)。其基本思想是對(duì)按功能要求設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)圖紙或要改進(jìn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，并做動(dòng)特性分析。根據(jù)對(duì)其動(dòng)特性的要求或預(yù)定的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)修改，再設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)重分析，直到滿足結(jié)構(gòu)動(dòng)特性的設(shè)計(jì)要求。 7{OD/*|  
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1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 0(^N  
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1.1.1 建立一個(gè)切合實(shí)際的動(dòng)力學(xué)模型 s`dUie}y<  
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機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型有著極其重要的作用。在機(jī)床設(shè)計(jì)階段，建立動(dòng)力學(xué)模型，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和設(shè)計(jì);預(yù)估機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，分析薄弱環(huán)節(jié)，尋求改進(jìn)措施;用數(shù)字仿真方法，比較各種設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)，并為設(shè)計(jì)自動(dòng)化打下基礎(chǔ)。建模的方法有:有限元法、傳遞矩陣法、實(shí)驗(yàn)?zāi)�態(tài)法、混合建模法、利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論建模。 :-T[)Q+-3  
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1.1.2 選擇有效的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 -&LF`V&3w  
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結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)是對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)變量的初始參數(shù)，通過計(jì)算，作出必要的修改，使機(jī)械機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能在規(guī)定的約束條件下達(dá)到最優(yōu)。目前，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的優(yōu)化正處于發(fā)展與完善階段，從現(xiàn)有的資料來看，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可分為3類:基于模態(tài)柔度和能量平衡的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)、基于變分原理的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)和基于最小值原理的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。 Cuom_+wV&  
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1.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 6dqI{T-i?  
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機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)有:結(jié)構(gòu)結(jié)合部參數(shù)的辨識(shí);系統(tǒng)中阻尼矩陣的確定;模型的修正方法;以設(shè)計(jì)變量直接作為優(yōu)化變量，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的求解方法;尋求更快速、更準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性重分析模型與方法。結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展主要集中在對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究上，結(jié)合面在整機(jī)性能研究中的主要作用，最早是在1939年，德國柏林工業(yè)大學(xué)的一篇論文中提到的，而真正的研究則是1959年，前蘇聯(lián)的Reshetov和Levina所進(jìn)行的，從此以后，世界各國的眾多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，也取得了大量的研究成果。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，國、內(nèi)外許多研究人員把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊設(shè)計(jì)技術(shù)引人動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)過程中，為結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供了全新的思路。 \~>7n'd ]  
R9~c: A4G  
2 相關(guān)技術(shù) &^F'ME  
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對(duì)于復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，有限元法是一種應(yīng)用廣泛的理論建模方法。分析軟件中最有名的是ANSYS公司的ANSYS。下面針對(duì)有限元法和ANSYS軟件作一簡(jiǎn)單的介紹。 hsZ@)[/:  
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2.1 有限元法 2-@z-XKn  
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有限元法是R.Courant于1943年首先提出的，機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)有限元法分析主要是從八十年代開始的。到了九十年代，隨著數(shù)值模擬技術(shù)的引人，機(jī)械動(dòng)態(tài)有限元分析法的廣度和深度不斷增加。在對(duì)復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方面，有限元法是一種應(yīng)用最廣的建模方法.利用彈性力學(xué)和有限元法建立結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，可以計(jì)算出結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型等模態(tài)參數(shù)以及動(dòng)力響應(yīng)，在此基礎(chǔ)上還可根據(jù)不同需要對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。由于有限元法具有精度高、適應(yīng)強(qiáng)、計(jì)算格式規(guī)范統(tǒng)一等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，已成為現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一種重要工具。 BvpUcICJ  
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目前，通用的有限元計(jì)算軟件有很多種，其中絕大多數(shù)不僅可以進(jìn)行簡(jiǎn)單、線性、靜態(tài)分析，也可以進(jìn)行復(fù)雜、非線性、動(dòng)態(tài)分析。其分析功能幾乎覆蓋了所有的工程領(lǐng)域，程序使用也非常方便。在我國工程界比較流行，被廣泛使用的大型有限元分析軟件主要有MSC/Nastran, Ansys, Abaqus, Marc,Adina和Algor等。 Ez 治多县| 宜丰县| 金平| 女性| 七台河市| 若羌县| 贵德县| 滦平县| 淳化县| 原平市| 仪陇县| 留坝县| 桑日县| 新宾| 南城县| 汽车| 静宁县| 当雄县| 青龙| 申扎县| 灵石县| 绵竹市| 六盘水市| 红安县| 甘南县| 大名县| 西昌市| 静宁县| 阿图什市| 石家庄市| 湘阴县| 平度市| 大石桥市| 湘潭市| 玉环县| 长宁县| 安新县| 沈丘县| 商丘市| 大方县| 陆丰市|