基于模态相关性的镗削阻尼器参数辨识

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随着的机械制造工业的发展和市场竞争的不断加剧,对于机械加工质量和效率的要求不断提高。在切削过程中,刀具与工件之间产生的颤振会降低加工质量,缩短刀具使用寿命,严重影响了加工质量。在机械加工中,内孔加工是一种所占比例较大的加工方法,而深孔加工是一个经常面对的加工难题。通常采用镗削加工的方法进行深孔加工。通常需要的镗杆是细而长,造成了镗杆的刚度较低,特别是当镗杆的长径比大于4时,镗杆的刚度快速降低,引起镗杆在加工时产生颤振,从而影响了加工质量。阻尼器通常用来抑制镗削颤振,阻尼器是利用弹性元件把一个附加质量联接到振动结构上组成的一个系统,它需要准确地调整其固有频率和阻尼比来匹配主结构从而进行振动控制。  为了获得最佳性能的阻尼器,采用实验测试和有限元法来对减振镗杆进行分析,同时借助LMS Virtual.Lab软件Correlation模块进行两者模态频率和振型相关性分析计算。模态相关性分析可以把实验模态分析和有限元模态分析有机地结合起来,通过利用实验模态分析结果不断修正有限元动力分析模型中的阻尼器动力学参数,即阻尼器中O型支撑橡胶圈的阻尼和刚度参数,使实验模态和有限元模态的固有频率和振型达到一致。利用修正后的有限元模型不仅精准的辨识了阻尼器动力学参数,而且提高了有限元模拟实际结构的精度。  通过本文的分析和研究表明,模态相关性方法是对于准确识别减振器动态.特性的一种有效而简单的方法,尤其是解决了用单一的模态分析方法很难精确求解减振器动力学参数数值难题,并且通过相关性分析,能够得到抑制镗削颤振的阻尼器的精确有限元模型,为以后对减振镗杆的改进提供了可靠的依据,对减振镗杆的研发有重要指导意义。
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