基于非線性準(zhǔn)零剛度的精密機(jī)床隔振器性能研究.pdf

1、精密機(jī)床在工作過(guò)程中受到的外界微幅、寬頻擾動(dòng)問(wèn)題是影響其加工精度的重要原因，已成為提高國(guó)家裝備制造水平亟待解決的問(wèn)題。通過(guò)在振源與機(jī)床之間安裝隔振裝置可顯著改善精密機(jī)床的工作環(huán)境，但隨著加工機(jī)床精度向微米、亞微米級(jí)的演進(jìn)，傳統(tǒng)的被動(dòng)隔振方法難以實(shí)現(xiàn)精密機(jī)床的超靜工作環(huán)境要求，因此，開發(fā)更高品質(zhì)的精密隔振器已成為目前諸多國(guó)際制造商和學(xué)者研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　針對(duì)精密機(jī)床的隔振需求，本文從隔振器新構(gòu)型和能控性兩方面考慮，提出一種可實(shí)

2、現(xiàn)寬頻隔振效果的隔振器設(shè)計(jì)方法，并完成了隔振器的設(shè)計(jì)、分析和測(cè)試，具體內(nèi)容如下：
　?。?）闡述了精密隔振技術(shù)要求，提出一種基于準(zhǔn)零剛度結(jié)構(gòu)的擠壓式磁流變隔振器，對(duì)其結(jié)構(gòu)組成和工作原理進(jìn)行了分析，闡明了隔振器的剛度解耦特性和半主動(dòng)控制機(jī)理，并基于磁通量一致性原則對(duì)隔振器勵(lì)磁線圈進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　?。?）結(jié)合流體力學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論建立了隔振器的集總參數(shù)模型，并采用流-固耦合有限元分析的方法對(duì)模型中的主要參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)，為隔振器的

3、動(dòng)態(tài)特性分析奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）采用ALE動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)建立了隔振器完整的有限元模型，對(duì)隔振器內(nèi)部的流場(chǎng)分布特性進(jìn)行了數(shù)值模擬；基于集總參數(shù)模型對(duì)隔振器的動(dòng)剛度和隔振系統(tǒng)的位移傳遞率進(jìn)行了求解和分析。
　?。?）以隔振器的磁場(chǎng)能控性作為約束條件，采用多目標(biāo)遺傳算法對(duì)隔振器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行 Pareto優(yōu)化，并通過(guò)響應(yīng)面模型闡述了各優(yōu)化變量對(duì)優(yōu)化目標(biāo)的影響，以此實(shí)現(xiàn) Pareto解集的綜合優(yōu)選。搭建了隔振器樣件測(cè)試平臺(tái)，對(duì)其