基于有限元方法的超硬刀具磨床主轴系统特性研究与优化
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 第1章 绪论 | 第7-13页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-12页 |
| 1.2.1 有限元法理论和研究现状 | 第8-10页 |
| 1.2.2 优化设计理论和发展现状 | 第10-12页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第12页 |
| 1.4 本研究的创新点 | 第12-13页 |
| 第2章 主轴系统的有限元模型 | 第13-26页 |
| 2.1 有限元法的基本理论 | 第13-17页 |
| 2.1.1 有限元法基本假设 | 第13页 |
| 2.1.2 有限元法基本方程 | 第13-17页 |
| 2.2 有限元分析平台ANSYS | 第17-18页 |
| 2.3 主轴模型的建立 | 第18-23页 |
| 2.3.1 超硬刀具磨床结构 | 第18-20页 |
| 2.3.2 主轴系统的结构模型 | 第20-21页 |
| 2.3.3 有限元模型的简化 | 第21-22页 |
| 2.3.4 主轴系统各单元的选定及材料属性 | 第22-23页 |
| 2.4 有限元模型网格划分 | 第23-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 磨床主轴系统静态性能分析 | 第26-35页 |
| 3.1 静态性能分析理论 | 第26页 |
| 3.2 载荷计算 | 第26-27页 |
| 3.3 超硬刀具磨床主轴系统静态分析步骤 | 第27-28页 |
| 3.4 超硬刀具磨床主轴系统静态分析结果 | 第28-34页 |
| 3.4.1 0°偏转角度下的静态分析结果 | 第28-31页 |
| 3.4.2 25°偏转角度下的静态分析结果 | 第31-34页 |
| 3.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第4章 磨床主轴系统动态性能分析 | 第35-49页 |
| 4.1 主轴系统的动态特性要求 | 第35页 |
| 4.2 模态分析 | 第35-44页 |
| 4.2.1 模态分析理论 | 第35-36页 |
| 4.2.2 模态分析理论方程 | 第36-37页 |
| 4.2.3 基于ANSYS的模态分析步骤 | 第37页 |
| 4.2.4 ANSYS的模态提取方法 | 第37-39页 |
| 4.2.5 基于ANSYS的模态求解 | 第39-44页 |
| 4.3 谐响应分析 | 第44-48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第5章 主轴系统结构优化 | 第49-63页 |
| 5.1 优化设计的数学模型 | 第50-52页 |
| 5.1.1 数学模型的一般形式 | 第50-51页 |
| 5.1.2 结构优化设计算法 | 第51-52页 |
| 5.1.3 参数化设计语言 | 第52页 |
| 5.2 ANSYS优化设计步骤 | 第52-54页 |
| 5.3 主轴的参数化优化设计 | 第54-59页 |
| 5.3.1 参数化有限元模型 | 第54-57页 |
| 5.3.2 优化方法和工具 | 第57页 |
| 5.3.3 设计变量的选择 | 第57-58页 |
| 5.3.4 主轴的单目标优化 | 第58-59页 |
| 5.3.5 确定线性权系数 | 第59页 |
| 5.4 优化结果与验证 | 第59-62页 |
| 5.4.1 优化结果 | 第59页 |
| 5.4.2 静态分析验证 | 第59-60页 |
| 5.4.3 模态分析验证 | 第60-62页 |
| 5.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第6章 全文总结与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 主要结论与成果 | 第63页 |
| 6.2 展望 | 第63-65页 |
| 参考文献 | 第65-68页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69-71页 |
| 附件 | 第71页 |
