摘要：使机床切削点动柔度最大值在整个工作频率范围内最小,是机床实现无颤振稳定切削和高精度切削加工的要求,也是对其进行动态优化设计所应达到的目标。基于模态柔度和能量分布的机床结构动态优化设计原理,实现了一种以降低切削点交叉动柔度值为目标的优化方法。该方法利用切削点交叉动柔度与模态柔度的关系,首先寻找薄弱模态,再分析薄弱模态上各部件和环节的能量分布,确定该模态上的薄弱环节,然后在一定的约束条件下,改进这些环节的设计参数,从而实现优化目标。以某型万能工具铣床为例,在整机建模分析计算的基础上,阐述了该优化方法的具体应用。通过模态柔度和能量分布计算,判明该机床的薄弱环节是横梁-水平主轴体系统,针对薄弱环节设计参数的改进实现其质量和刚度的优化,优化后的静柔度和模态柔度都有较大的降低,而固有频率则相应提高,切削点动柔度的最大值降低近18%。并在此基础上进行结构改进设计,改进前后机床的谐响应分析和切削试验对比结果表明优化方法有效地改善了机床的动态性能,再生颤振稳定性得到大幅提高。

摘要：针对合理分配机床结合部动态刚度的需要,提出一种基于模态柔度理论的机床结合部动态刚度优化方法。该方法通过计算机床各阶模态柔度比判定对机床动态特性影响显著的薄弱模态,建立以几个薄弱模态的最小模态柔度为目标函数的多目标优化模型。为提高优化计算效率,引入了灰色系统理论中的灰关联分析法与正交试验设计。以1台精密卧式加工中心为例,将该方法应用于立柱-主轴系统分布的直线导轨、滚珠丝杠和螺栓结合部动态刚度的优化设计,识别出X向直线导轨结合部动态刚度对机床动态特性影响最为显著,并确定了1组结合部动态刚度的最优解。数值仿真和试验结果验证了该方法的有效性与工程实用性。

摘要：利用多参考点脉冲锤击法的输入输出动力信号获取结构的模态柔度,可以对结构进行损伤识别,设计了一根钢筋混凝土简支梁和一块钢-混凝土组合板的静动力试验.对不同损伤状态下的简支梁和组合板进行了动力测试,得到其模态柔度矩阵,并用来预测结构在荷载作用下的位移.简支梁试验结果表明,随着损伤程度的加深,结构自振频率降低,阻尼比增大,柔度增大,但自振频率只能判断结构损伤的出现,模态柔度则能够综合全面地反映钢筋混凝土简支梁结构的损伤位置和损伤程度.组合板试验表明,在线弹性状态下,动力测试与静力测试获得的模态柔度矩阵相差很小.设计了支座刚度变化、连接件损伤和横向支撑破坏这3种损伤工况,并用这3种工况来模拟实际桥梁结构可能出现的损伤状况.通过对比结构损伤前后的模态柔度位移信息,成功实现了组合板的损伤识别.

摘要：提出了基于模态柔度的系统动态优化设计方法,阐述了系统薄弱模态对天馈伺系统的影响机理,建立了系统有限元模型并完成系统动态特性以及模态柔度分析,实现了系统的动态优化设计。优化结果表明,该优化设计方法既可加强系统的薄弱环节,而且能够优化去掉系统"多余"重量,大大提高系统的动态性能,解决机载雷达中结构减重设计与系统刚强度之间的矛盾。

摘要：无损、快速的高桩码头桩基检测方法是工程界的研究热点。设计了高桩码头桩基动力损伤识别模型,通过有限元模拟计算和物理模型试验研究模态柔度在高桩码头损伤识别中的适用性。研究结果表明:1)在有限元模拟中模态柔度可准确识别损伤所处位置,损伤程度越大模态柔度变化越大,模态柔度变化量可定性反映结构损伤程度。2)基于试验振型得到的模态柔度可反映损伤位置,但由于测试噪声和试验误差的存在,损伤识别效果没有基于数值模拟计算理想,且不能反映损伤程度。高桩码头桩基模态柔度损伤识别的广泛应用还需要动力测试技术和模态分析技术的进一步发展。

摘要：结构模态特征的改变直接揭示了结构的损伤,基于模态柔度较频率、振型对结构损伤的识别更为敏感的特点,文中提出了一种基于模态柔度和有限元模型修正相结合的结构损伤识别方法。文中以某海上导管架平台为例,在设定的3个损伤样本下建立了导管架21-DOF测试模型,获得该模型低阶结构模态参数,通过模态柔度差的方法进行结构损伤层定位;然后通过21-DOF测试模型与2454-DOF导管架有限元模型的自由度匹配,采用贝叶斯的有限元模型修正方法,对某导管架结构损伤层中具体损伤杆件的损伤程度、损伤位置进行识别。其识别结果与原设定的3个损伤样本基本一致,表明了该方法的正确性和有效性,可应用于海上导管架结构损伤检测与评价。

摘要：本文对机床动态性能优化的模态柔度均衡设计提出用灵敏度分析法取代惯用的能量分布法进行。文中提供了灵敏度分析法的有关公式和程序框图.并用主轴部件设计软件和算例证明了本法的正确性、可行性和有效性。

摘要：针对数控机床齿面磨损计算问题,使用传统的磨损计算方法存在着准确率低的问题,为此引入模态柔度的概念对数控机床齿面磨损计算方法进行设计。首先根据机床齿轮的磨损特点生成几何模型,并在此基础上利用模态柔度矩阵识别齿面的磨损情况,在磨损的齿面上建立坐标系,得到齿面的齿廓线方程,计算形成齿面磨损的相关参数,进而得到齿面磨损量的计算公式。利用数控机床制作齿轮作为实验对象进行实验,与传统计算方法相比,发现设计出的齿面磨损计算方法误差值比传统方法低0.58,准确性更高。

摘要：讨论了如何基于输入参数选择和样本收集来进行结构模型的神经网络修正。提出了利用模态频率、模态振型和模态柔度组合指标作为神经网络修正的输入参数。并用悬臂梁数值模拟和巴东长江公路大桥实桥模型来进行分析验证,分别比较了不同输入参数的修正精度。最后验证了结合模态柔度可以有效地对实际结构进行修正,保证模型修正效果。

摘要：机床中结合部分布众多且不同接触条件下其动刚度值不同,优化分析时很难研究每个动刚度值对机床动态性能的影响。针对此类问题,提出一种基于正交试验的机床结合部动刚度优化配置方法。该方法通过模态柔度与弹性能分布理论判定机床的薄弱模态和薄弱结合部,建立以薄弱结合部的动刚度为设计变量,各阶薄弱模态的最小模态柔度为目标的多目标优化模型。为提高优化效率,采用正交试验方法规划试验方案,并在试验结果分析中引入相似优先比法对结合部动刚度进行协同优化配置。以某型立式加工中心为例,采用优化配置方法确定其结合部动刚度的最优配置方案。仿真结果显示该方案下薄弱模态的模态柔度明显降低,整机动态性能提高,验证了该方法的可行性。