本文關(guān)鍵詞：刀具內(nèi)置顆粒阻尼減振器技術(shù)基礎(chǔ)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：顆粒阻尼減振器是基于顆粒阻尼技術(shù)的減振器，它是在結(jié)構(gòu)空腔當(dāng)中填入一定質(zhì)量或一定比例的顆粒，顆粒通過(guò)摩擦和碰撞等相互作用消耗能量達(dá)到降低系統(tǒng)振幅的目的。在切削加工的過(guò)程中，刀具會(huì)發(fā)生振動(dòng)影響工件的加工質(zhì)量，因此可以將顆粒阻尼減振器內(nèi)置于刀桿中構(gòu)成阻尼刀具。顆粒阻尼減振技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是基本不改變?cè)邢到y(tǒng)的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)，，而且阻尼效果非常明顯，并且在惡劣的環(huán)境下仍然可以發(fā)揮很好的減振作用，將減振器內(nèi)置于刀桿可以充分發(fā)揮顆粒阻尼的優(yōu)勢(shì)。 本文首先介紹了減振器的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀，并重點(diǎn)介紹了顆粒阻尼技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步說(shuō)明了采用顆粒阻尼技術(shù)的原因和研究?jī)r(jià)值。設(shè)計(jì)了減振器和減振刀桿的尺寸并對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度校核。然后利用比較完善的顆粒離散元法對(duì)顆粒間的接觸完成了建模，在建模時(shí)考慮到了顆粒間的粘連力對(duì)作用力的影響，并利用瑞利法確定了接觸的時(shí)間步長(zhǎng)，提高了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)ABAQUS模擬仿真軟件對(duì)兩個(gè)球體的碰撞進(jìn)行了模擬，分別從顆粒的直徑、速度、密度和彈塑性模量的角度模擬分析了碰撞情況，經(jīng)過(guò)分析圖像數(shù)據(jù)得出各個(gè)仿真結(jié)果之間產(chǎn)生差異的原因。最后利用試驗(yàn)手段對(duì)內(nèi)置減振器的減振效果進(jìn)行了測(cè)試，分別對(duì)錘擊試驗(yàn)下的阻尼比和切削試驗(yàn)下切削力的變化情況進(jìn)行分析，為顆粒阻尼減振技術(shù)及顆粒阻尼減振器的進(jìn)一步理論研究和在實(shí)際工程當(dāng)中的應(yīng)用提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：顆粒阻尼 阻尼刀具 顆粒離散元法 模擬仿真 阻尼比
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB535.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 緒論9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 減振器的發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 動(dòng)力減振器10-12
• 1.2.2 電/磁流變流體阻尼減振器12-13
• 1.2.3 電磁減振器13-14
• 1.2.4 顆粒阻尼減振器14
• 1.3 顆粒阻尼減振技術(shù)的發(fā)展14-18
• 1.3.1 沖擊阻尼技術(shù)14-15
• 1.3.2 柔性約束沖擊阻尼技術(shù)15-16
• 1.3.3 顆粒阻尼技術(shù)16-18
• 1.4 研究?jī)?nèi)容18-19
• 2. 內(nèi)置減振器機(jī)理分析及阻尼刀具的模型設(shè)計(jì)和校核19-30
• 2.1 減振器應(yīng)用于阻尼刀具的發(fā)展現(xiàn)狀19-21
• 2.2 顆粒阻尼減振器的設(shè)計(jì)21-28
• 2.2.1 顆粒阻尼減振器的空腔設(shè)計(jì)21-22
• 2.2.2 刀具設(shè)計(jì)22-26
• 2.2.3 刀具材料的選擇26
• 2.2.4 刀桿強(qiáng)度校核26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 3. 顆粒離散法30-47
• 3.1 顆粒離散元法簡(jiǎn)介31
• 3.2 顆粒離散元法的基本原理31-45
• 3.2.1 DEM 基本假設(shè)32
• 3.2.2 DEM 方程32-33
• 3.2.3 接觸力的計(jì)算33-39
• 3.2.4 阻尼系數(shù)的確定39-40
• 3.2.5 顆粒相對(duì)位移計(jì)算40-41
• 3.2.6 接觸時(shí)間的確定41-43
• 3.2.7 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程43-44
• 3.2.8 DEM 的計(jì)算流程圖44-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 4. 顆粒運(yùn)動(dòng)仿真47-62
• 4.1 有限元軟件 ABAQUS 及計(jì)算流程47-49
• 4.2 ABAQUS 模擬分析49-61
• 4.2.1 球體碰撞耗能分析50-54
• 4.2.2 材料屬性對(duì)碰撞耗能的影響54-57
• 4.2.3 初始速度對(duì)碰撞耗能的影響57-58
• 4.2.4 粒徑大小對(duì)碰撞耗能的影響58-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 5. 內(nèi)置顆粒阻尼器減振效果試驗(yàn)62-80
• 5.1 減振器的仿真模擬62-63
• 5.2 刀桿的模態(tài)分析63-65
• 5.3 錘擊試驗(yàn)65-74
• 5.3.1 試驗(yàn)裝置65-66
• 5.3.2 試驗(yàn)方案及結(jié)果分析66-74
• 5.4 切削試驗(yàn)74-79
• 5.4.1 試驗(yàn)裝置74-76
• 5.4.2 切削方案及結(jié)果分析76-79
• 5.5 本章小結(jié)79-80
• 6. 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 總結(jié)80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果86-87
• 致謝87-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：392862