一种锥形定位节面变幅杆结构优化设计研究

作     者：周辉林 张建富 冯平法 郁鼎文 吴志军 ZHOU Huilin;ZHANG Jianfu;FENG Pingfa;YU Dingwen;WU Zhijun

作者机构：清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室北京100084 清华大学深圳研究生院先进制造学部广东深圳518055 

基　　金：国家自然科学基金(51761145103 51875311) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2020年第39卷第6期

页      码：111-116页

摘      要：为提高变幅杆的振动传递及振幅输出特性,基于解析法设计了具有锥形定位节面结构的旋转超声加工变幅杆,通过预应力模态分析与谐响应分析进行了优化设计;通过响应面优化方法建立27个优化设计点,分别以放大系数最大化、最大等效应力最小化与谐振频率最接近理论设计频率为第一、第二与第三优化目标,并提出一种5阶模态频响曲面验证方法,通过(2~6)阶5个模态频响曲面分析结果对优化设计点的最优优化解进行验证。研究表明,基于该研究提出的方法,结构优化设计后的变幅杆能够提高放大系数,降低最大等效应力,并使谐振频率接近理论设计频率,提高超声加工的能量利用率。对旋转超声加工装备的性能研究与开发具有一定的指导意义。

主 题 词：旋转超声加工 锥形定位节面 响应面优化方法 有限元仿真分析 最优优化解 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2020.06.016

馆 藏 号：203898165...