减振镗杆动力学仿真及其参数优化

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1、西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：卡祆指导教师签名：户目p1手日期：口Lol『、多．．L口日期爷Il、r．p西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有

2、关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名：牛彳j乏日期：9。ot(．多．上口指导教师签名：阀邓手日期≯⋯厂、训西华大学硕士学位论文摘要随着机械制造工业的不断向前发展，制造行业所涉及的领域越来越广。与此同时，由于市场竞争的不断加剧

3、，对机械加工质量和加工效率的要求不断提高。在各种各样加工内容中，孔加工特别是深而且1：3径小的孔的加工是一种经常碰见的加工内容。对于采用镗削加工方法进行的深孔加工，由于其加工的环境比较特殊，通常情况下要求镗孔用的镗杆细而且长，一旦镗杆的长径比超过4倍后，镗杆的刚度会快速的降低。镗杆刚度的降低，使得镗杆在进行镗孔加工时产生较大的振动，从而使孔的加工质量无法满足加工要求，甚至使加工无法进行。因此，采取怎样的措施来减小大长径比镗杆在镗削过程中的振动已经是急需想法解决的一个问题。关于镗削过程的研究，传统方法是建立

4、镗杆减振系统的数学模型，列出响应的动力学方程，通过数学的手段来进行镗杆的振动性能分析，但这种分析方法运算复杂，效率较低。本课题采用能解决复杂工程问题的有限元法来对问题进行分析，同时借助目前应用得比较厂卜泛的通用有限元软件Ansys来进行相关的分析计算。通过使用有限元分析软件Ansys可以对机械振动系统进行动力学仿真并进行准确求解，预测出镗杆的动力学性能，实现对影响镗杆振动的情况的相关因素的分析，通过对相关的影响因素进行参数优化，达到最佳的减振效果，这样不仅可以提高产品的性能、缩短研发的时间，同时也能减少产

5、品的开发费用，减少材料的浪费。在本课题的研究中，广泛查阅了国外的先进的减振镗杆的结构设计，认真分析其减振理论，通过对比分析，最终选择借鉴瑞典Sandvik公司所设计的内置式动力减振镗杆的结构来作为所设计的减振镗杆的主要参考结构，再结合国内生产制造的实情进行局部改进，完成了减振镗杆的设计。在进行减振镗杆的减振系统动力学分析时，首先使用理论的方法，应用数学手段初步得出可行的减振系统中各参数的初始值，然后在有限元分析软件Ansys中建立所设计的减振镗杆的有限元模型，使用Ansys对减振镗杆进行动力学仿真，得出镗

6、杆的相关动态特性参数。在此基础上以刀尖径向振动幅值最小为目标，利用有限元软件Ansys的优化分析功能对所选择的主要参数进行优化，得到减振系统的最优参数值。通过本文的研究分析，可以为内置式的动力减振镗杆的设计和改进提供可靠的依据，解决了用传统方法很难精确求解减振镗杆动态性能参数的难题，对内置式动力减振镗杆的研发有重要的指导意义。关键词：动力减振；动力学理论分析；Ansys动力学仿真；参数优化减振镗杆的动力学仿真及其参数优化AbstractWiththedevelopmentofmechanicalmanuf

7、acturingindustry,thedomainsrelatedtomanufacturearebecomingmoreandmorewidely．Inthemeantime，therequirementsaboutprocessingqualityandefficiencyareimprovingsteadilyduetotheintensemarketcompetition．Holemachining，especiallytheprocessingoftheholewithlargedepthan

8、dsmalldiameter,areveryconlllloninvariousprocessingmethods．Ifboringoperationsareusedtomachiningthiskindofdeephole，theboringbarmustbespindleforthespecialprocessingenvironment．Oncethelength．diameterratioofboring-barism