2017年5月23日

結合面的等效處理

該加工中心由許多關鍵部件組成，各部件之間的結合面特性對其的動態特性有很大的影響，因此，在考慮結合面特性的情況下，建立準確的結合面等效模型是建立正確的有限元模型最為重要的前提。該加工中心的結合面類型主要包括固定結合面和滾動結合面。固定結合面主要存在床身和立柱之間、導軌滑塊和工作臺立柱及立滑板之間、螺母座和絲杠螺母以及螺母座和工作臺立滑板主軸箱之間。滾動結合面主要存在導軌和導軌滑塊、滾珠絲杠和絲杠螺母、軸承內圈和軸承外圈之間。最常用的結合面建模方法是用等效結合點和彈簧阻尼單元MATRIX27來描述結合面的接觸面之間的連接關系。基本步驟是：(1) 建立硬點。硬點(Hard point)是一種特殊的關鍵點（Key point)，它不會改變模型任何的幾何和拓撲結構，可以用硬點在模型的線和面上的任意點施加載荷，硬點的位置即等效結合點的位置，硬點具體的坐標可以在三維模型中找到。本文采用 HyperMesh劃分網格，所以在幾何清理之后劃分網格之前在相應位置建立節點（Node )，再在節點位置建立硬點（HardPoint)，這是由于該軟件沒有直接在確定位置建立硬點的功能，這樣在劃分網格時便會在硬點位置生成節點。(2) 劃分網格。網格劃分完成后，在相應的硬點位置會生成節點（Node)。需要說明的是，在HyperMesh中劃分網格后須將之前建立的節點全部刪除，否則會導致導入 ANS YS后一個等效結合點的位置出現多個節點，這會給建立MATRIX27單元帶來困難。(3) 建立彈簧阻尼單元。通過命令流的方式找到對應節點的節點號，連接對應的兩個節點就可建立一個MATRIX27彈簧阻尼單元，從而建立零件之間接觸面的特性的等效模型。(4) 定義實常數。一般來講，用來建立MATRIX27的連接點只有X、Y、Z三個方向的平動自由度，所以只需設置X、Y、Z三個方向的連接剛度。矩陣中各元素的取值是：C, = -C7 = C58 = Kx-,cn = -CI9 = C64 =： Ky;Cu = -C,0 = C69 = K: (2.1)其余元素均設置為零。本文所用參數為通過實驗法得到。需要注意的是，如果需更新實體的幾何形狀，比如是布爾操作或者是簡化命令，任何與實體相連的硬點將會被刪除。因此，應該在實體模型創建完成以后再創建硬點。本文采摘自“SGM50A臥式加工中心動態特性分析及關鍵部件的優化”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！

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