| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 主要符号及下标说明 | 第10-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12页 |
| 1.2 激光切割机概述 | 第12-15页 |
| 1.2.1 激光切割机介绍 | 第12-14页 |
| 1.2.2 数控激光切割机发展现状及趋势 | 第14-15页 |
| 1.3 国内外机床结构研究进展 | 第15-17页 |
| 1.3.1 机床动态特性研究现状 | 第16页 |
| 1.3.2 机床结构优化设计研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4 课题主要内容 | 第17-19页 |
| 第二章 直线滚动导轨静动刚度建模研究 | 第19-37页 |
| 2.1 引言 | 第19-20页 |
| 2.2 直线滚动导轨静刚度理论建模 | 第20-24页 |
| 2.2.1 接触角计算 | 第20-22页 |
| 2.2.2 直线导轨Hertz接触力计算 | 第22-23页 |
| 2.2.3 直线滚动导轨垂直载荷下受力分析 | 第23-24页 |
| 2.2.4 垂直刚度计算流程 | 第24页 |
| 2.3 直线滚动导轨静刚度有限元仿真 | 第24-25页 |
| 2.4 直线滚动导轨静刚度结果与讨论 | 第25-30页 |
| 2.4.1 理论模型验证 | 第25-28页 |
| 2.4.2 垂直载荷及预紧对垂直刚度影响 | 第28-29页 |
| 2.4.3 结构参数对垂直刚度影响 | 第29-30页 |
| 2.5 直线滚动导轨模态参数识别 | 第30-35页 |
| 2.5.1 直线滚动导轨参数识别试验设计 | 第30-31页 |
| 2.5.2 参数识别数据处理 | 第31-34页 |
| 2.5.3 直线滚动导轨有限元等效模型 | 第34-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-37页 |
| 第三章 基于ADAMS的激光切割机刚柔耦合动力学仿真 | 第37-54页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 刚柔耦合动力学理论基础 | 第37-39页 |
| 3.2.1 机械系统刚柔耦合动力学模型 | 第37-38页 |
| 3.2.2 固定界面点模态综合法(Craig-Bampton) | 第38-39页 |
| 3.3 刚柔耦合仿真模型建立 | 第39-45页 |
| 3.3.1 模型简化 | 第40页 |
| 3.3.2 约束建立 | 第40-41页 |
| 3.3.3 接触定义 | 第41-43页 |
| 3.3.4 导轨结合部建模 | 第43页 |
| 3.3.5 横梁柔性体建模 | 第43-45页 |
| 3.4 激光切割机加速度测试 | 第45-47页 |
| 3.4.1 试验方案 | 第45-46页 |
| 3.4.2 试验数据分析 | 第46-47页 |
| 3.5 仿真结果分析 | 第47-52页 |
| 3.5.1 激光切割机刚体动力学模型 | 第47-49页 |
| 3.5.2 考虑横梁柔性的激光切割机刚柔耦合模型 | 第49-50页 |
| 3.5.3 横梁柔性对运动精度影响分析 | 第50-51页 |
| 3.5.4 惯性对运动精度影响分析 | 第51-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-54页 |
| 第四章 HLH-2040激光切割机动态特性及影响因素分析 | 第54-73页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 结构动态分析理论基础 | 第54-56页 |
| 4.2.1 模态分析理论 | 第54-55页 |
| 4.2.2 模态频率响应分析 | 第55-56页 |
| 4.2.3 模态试验理论 | 第56页 |
| 4.3 激光切割机模态测试 | 第56-58页 |
| 4.4 有限元模型建立与验证 | 第58-62页 |
| 4.4.1 有限元模型建立 | 第58-59页 |
| 4.4.2 计算模态结果分析 | 第59-60页 |
| 4.4.3 试验模态与计算模态对比分析 | 第60-62页 |
| 4.5 激光切割机横梁频率响应分析 | 第62-65页 |
| 4.6 激光切割机动态特性影响因素分析 | 第65-71页 |
| 4.6.1 位置变化对动态特性影响分析 | 第65-68页 |
| 4.6.2 材料力学属性对动态特性影响分析 | 第68-70页 |
| 4.6.3 结合部刚度对动态特性影响分析 | 第70-71页 |
| 4.7 本章小结 | 第71-73页 |
| 第五章 HLH-2040激光切割机横梁轻量化设计 | 第73-88页 |
| 5.1 引言 | 第73页 |
| 5.2 拓扑优化理论基础 | 第73-75页 |
| 5.3 激光切割机横梁拓扑优化设计 | 第75-79页 |
| 5.3.1 激光切割机横梁简介 | 第75页 |
| 5.3.2 激光切割机横梁拓扑优化模型建立 | 第75-76页 |
| 5.3.3 激光切割机横梁拓扑优化参数定义和设置 | 第76-78页 |
| 5.3.4 激光切割机横梁拓扑优化结果分析 | 第78-79页 |
| 5.4 基于板壳单元横梁拓扑优化设计 | 第79-81页 |
| 5.4.1 基于板壳单元横梁拓扑模型建立 | 第79-80页 |
| 5.4.2 基于板壳单元横梁拓扑优化结果分析 | 第80-81页 |
| 5.5 激光切割机横梁尺寸优化设计 | 第81-84页 |
| 5.5.1 横梁尺寸优化模型建立 | 第81页 |
| 5.5.2 SQP算法介绍 | 第81-82页 |
| 5.5.3 横梁尺寸优化设计变量定义 | 第82-83页 |
| 5.5.4 尺寸优化结果 | 第83-84页 |
| 5.6 激光切割机优化前后性能对比 | 第84-87页 |
| 5.7 本章小结 | 第87-88页 |
| 第六章 总结与展望 | 第88-91页 |
| 6.1 工作总结 | 第88-89页 |
| 6.2 研究展望 | 第89-91页 |
| 致谢 | 第91-93页 |
| 参考文献 | 第93-98页 |
| 附录A 直线滚动导轨垂直刚度部分求解程序 | 第98-99页 |
| 附录B 直线滚动导轨的实频与虚频曲线图 | 第99-101页 |
| 附录C 激光切割机横梁优化前后振型对比图 | 第101-103页 |
| 附录D 优化前后横梁和镜座动态响应对比图 | 第103页 |
