【摘 要】
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根据广义Hamilton原理,构建了基于Timoshenko梁单元的多跨柔性回转钻杆横向振动的有限元模型。通过采用自由界面模态综合技术,在保证大型复杂深孔加工装备动力学分析精度的前
【机 构】
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西安理工大学机械与精密仪器工程学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51105305、51075327、51105303);陕西省“13115”工程重点项目(2009ZDKG-25);陕西省自然科学基金项目(2011JQ7012);陕西省教育厅科学研究计划项目(2010JK695,2012JK680)
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根据广义Hamilton原理,构建了基于Timoshenko梁单元的多跨柔性回转钻杆横向振动的有限元模型。通过采用自由界面模态综合技术,在保证大型复杂深孔加工装备动力学分析精度的前提下,将钻杆线性自由度的特征模态进行截断,仅保留具有非线性动力特征的模态,其中舍去的高阶主模态则由剩余附着模态来补偿,从而使得耦合动力系统求解的自由度数有效降低,节约计算资源。利用该缩减后的模型,研究了辅助支撑位置、钻杆长度及排屑孔径对深孔钻杆固有频率的影响规律。以加工复合扁孔为例,获得了在选定的切削深度和切削速度参数空间中钻杆运动的失稳方式及稳定区域。研究结果表明,文中所提出的方法将为复杂深孔加工装备的动力学设计和加工精度分析提供理论基础。
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