動態(tài)特性是影響機床精度的重要因素,目前,材料組合是被經(jīng)常采用的一種有效方法。為了研究機床部件的動態(tài)特性,制作了螺栓連接夾層結(jié)構(gòu)件�；趯嶒�?zāi)B(tài)分析理論,采用TST 5912動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)分別對以HT200和QT500材料為基層和約束層,丁腈橡膠(NBR)板和聚丙烯塑料(PP)板為夾層材料的結(jié)構(gòu)件進行錘擊實驗。通過改變基層材料、約束層材料、夾層材料及厚度,獲得夾層結(jié)構(gòu)件的振型、固有頻率、阻尼比等參數(shù)。實驗表明,橡膠夾層結(jié)構(gòu)的阻尼比大于塑料夾層結(jié)構(gòu)的阻尼比,且隨著夾層厚度的增加而增大;基層越薄,夾層結(jié)構(gòu)件阻尼比的增加速率越大。

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圖1 QT500夾層結(jié)構(gòu)件

通過預(yù)實驗選擇合適的測量自由度、參考點的位置、測點個數(shù)、激勵方向等，使用軟海綿對結(jié)構(gòu)件進行支撐并使用記號筆標(biāo)記出測點號，相對于激振器而言，力錘具有移動方便、不影響結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性等特點。因此，選擇錘擊法對結(jié)構(gòu)件進行模態(tài)實驗，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。(2)仿真模型的建立

圖2 QT 500夾層結(jié)構(gòu)有限元模型

在Abaqus中建模時不考慮螺栓預(yù)緊力(只起到連接固定)的作用，將結(jié)構(gòu)簡化為平板夾層結(jié)構(gòu)。基層和約束層厚度均為20mm，夾層厚度為8mm。設(shè)置基層、約束層和夾層材料屬性，基層和約束層單元大小為5mm，夾層單元大小為2mm，共劃分為13400個六面體單元，單元類型為C3D....

圖3 結(jié)構(gòu)件模態(tài)實驗連接示意圖

按照圖3所示的接線示意圖連接實驗設(shè)備，對響應(yīng)信號進行預(yù)采集后，確定采樣頻率、設(shè)定合理的傳感器量程以減小數(shù)據(jù)采集誤差，并將每個測點采集到的數(shù)據(jù)進行3次線性平均以獲得精確的響應(yīng)信號。實驗過程采用多輸入多輸出(MIMO)的測量技術(shù)方式。該方法對于輸入能量不大的測試系統(tǒng)能夠準確識別出系統(tǒng)....

圖4 結(jié)構(gòu)的PolyMax模態(tài)穩(wěn)態(tài)圖

PolyMax法是一種非迭代頻域參數(shù)估計算法，廣泛應(yīng)用于大、小阻尼和高噪聲數(shù)據(jù)的識別[10]。將實驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Tstmp模態(tài)分析軟件中，建立結(jié)構(gòu)文件，按照圖1所劃分的測點，編輯模型測點信息。通過PolyMax模態(tài)穩(wěn)態(tài)圖中擬合的模態(tài)階數(shù)來確定系統(tǒng)的極點特性。如圖4所示為結(jié)構(gòu)的Pol....

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