摆线铣削中基于切削力建模的摆线参数优化方法

    公开(公告)号:CN114065427B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202111356543.3

    申请日:2021-11-16

    Abstract: 本发明一种摆线铣削中基于切削力建模的摆线参数优化方法,包括如下步骤:首先建立了摆线铣削中的几何模型,求得在单个摆线周期内任意瞬时刀具的切入和切出角以及单个摆线周期的平均材料去除率;接着把求得的切入、切出角带入经典切削力模型,将求得的切削力分量向测量坐标系投影;继而在切削参数不变的条件下,研究摆线参数对啮合角、切削效率以及切削力的影响规律;最后利用发现的规律即可给出摆线铣削中,在切削力的约束条件下,摆线参数的优化选择方法。本发明方法在摆线铣削中能确保摆线铣削特定区域时切削力满足约束条件,且切削效率高,避免了以往摆线参数选择无定量理论指导,严重依赖工人经验,切削力大及切削效率低的情况。

    一种圆股和异型股钢丝绳的通用参数化几何建模方法

    公开(公告)号:CN116842744A

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202310842840.1

    申请日:2023-07-11

    Abstract: 为克服在对不同类型、不同参数钢丝绳进行力学性能分析时,异型股钢丝绳三维几何精准建模困难的问题,本发明提出了一种圆股和异型股钢丝绳的通用参数化几何建模方法。本发明首先推导出圆股、三角股和椭圆股各钢丝质心线的一次螺旋空间结构参数方程;其次通过坐标变换和几何关系分析推导出适用于以上三种类型的钢丝绳各钢丝质心线的二次螺旋空间结构参数方程;再次,结合钢丝绳中各钢丝的尺寸和截面形状,将其沿求得的各钢丝质心线扫掠,建立不同类型钢丝绳整绳的三维实体模型。利用本发明推导出参数方程后,代入参数输出方程即得到质心线;若想得到不同类型的钢丝绳,只需调整参数即可生成各钢丝的质心线进行后续建模,极大提高了建模效率。

    摆线铣削中基于切削力建模的摆线参数优化方法

    公开(公告)号:CN114065427A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111356543.3

    申请日:2021-11-16

    Abstract: 本发明一种摆线铣削中基于切削力建模的摆线参数优化方法,包括如下步骤:首先建立了摆线铣削中的几何模型,求得在单个摆线周期内任意瞬时刀具的切入和切出角以及单个摆线周期的平均材料去除率;接着把求得的切入、切出角带入经典切削力模型,将求得的切削力分量向测量坐标系投影;继而在切削参数不变的条件下,研究摆线参数对啮合角、切削效率以及切削力的影响规律;最后利用发现的规律即可给出摆线铣削中,在切削力的约束条件下,摆线参数的优化选择方法。本发明方法在摆线铣削中能确保摆线铣削特定区域时切削力满足约束条件,且切削效率高,避免了以往摆线参数选择无定量理论指导,严重依赖工人经验,切削力大及切削效率低的情况。

    一种异型股钢丝绳的建模和基于Adams与Abaqus联合仿真的载荷计算方法

    公开(公告)号:CN115019910B

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202210324054.8

    申请日:2022-03-29

    Inventor: 盖京波 闫轲 邓奇

    Abstract: 本发明提供一种异型股钢丝绳的建模和基于Adams与Abaqus联合仿真的载荷计算方法,针对三角股钢丝绳提出了一种基于Adams动力学以及Abaqus有限元静力学联合仿真的受力分析方法。该方法主要包括三角股钢丝绳数学几何模型的推导和三维几何模型的建立、Adams的动力学仿真、钢丝实物拉伸试验、Abaqus的有限元前处理与静力学仿真以及基于Python软件的Abaqus前处理插件开发。本方法为异型股钢丝绳的建模和受载仿真分析提供了较为完善的流程规范和可信的方法参考,为深入探究钢丝绳的力学性能与损伤失效机理,优化钢丝绳的结构设计提供了计算方法。

    含材料特性的网格加筋筒壳结构通用参数化三维几何建模方法

    公开(公告)号:CN119167514A

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202411105294.4

    申请日:2024-08-13

    Abstract: 为了克服目前网格加筋筒壳结构建模分析时,创建的网格加筋筒壳结构与实际结构存在较大差异的不足,本发明提出一种含材料特性的网格加筋筒壳结构通用参数化三维几何建模方法。本发明首先创建了网格加筋筒壳结构的参考坐标系;其次,确定构建网格加筋筒壳结构所需要的基础参数并以此求解建立其三维几何模型所需的关键参数;再次,基于关键参数,通过拉伸、旋转等方法创建网格加筋筒壳结构的筋条及蒙皮等基础部件;然后,依据空间坐标系中各部件在网格加筋筒壳结构中的位置,组合基础部件建立网格加筋筒壳结构的三维几何模型;最后,赋予蒙皮、筋条以及焊缝各自的材料属性,完成含材料特性的网格加筋筒壳结构三维模型的构建。

    摆线铣削中的瞬时三维未变形切屑几何建模方法

    公开(公告)号:CN116933410A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310724170.3

    申请日:2023-06-19

    Abstract: 为克服现有方法建立的摆线铣削中二维未变形切屑几何模型的不足,本发明提出了一种摆线铣削中的瞬时三维未变形切屑几何建模方法。首先基于层切思想,采用多个垂直刀轴的平行平面同时切割刀具和工件得到多个切削层;然后判断各切削层的切削类型,求解任意瞬时各切削层上瞬时二维未变形切屑几何:对于仅单齿切削的切削层,求解参与切削的切削刃在任意瞬时生成的瞬时二维未变形切屑几何;对于多齿切削的切削层,分别求解参与切削的单个切削刃在任意瞬时生成的瞬时二维未变形切屑几何;最后将所有切削层上的瞬时二维未变形切屑几何沿与刀轴平行方向堆叠,得到瞬时三维未变形切屑几何。本发明为摆线铣削中几何和物理仿真提供了新的理论依据和计算方法。

    一种摆线铣削中的瞬时切削功率预测方法

    公开(公告)号:CN118898156A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202410900194.4

    申请日:2024-07-05

    Abstract: 为克服现有切削功率预测方法难以准确预测摆线铣削中瞬时切削功率的不足,本发明提出一种摆线铣削中的瞬时切削功率预测方法。本发明首先给出了单位切削功的计算方法,并提出给定刀具‑工件对及切削参数下单位切削功的标定方法;然后基于实验得到不同径向切深时的单位切削功,建立单位切削功与径向切深的函数关系,进而提出摆线铣削中单位切削功随时间的变化函数;接着通过对摆线铣削中瞬时未变形切屑的几何分析,求得瞬时材料去除率;最后利用瞬时切削功率与单位切削功和瞬时材料去除率间的函数关系,结合求得的瞬时材料去除率和单位切削功,推导出摆线铣削瞬时切削功率的计算公式。本发明克服了传统经验公式法在预测瞬时切削功率时精度差的不足。

    一种二次螺旋结构复杂钢丝绳的力学响应解析求解方法

    公开(公告)号:CN117973021A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410116951.9

    申请日:2024-01-29

    Abstract: 为了克服目前通过有限元仿真求解二次螺旋结构的力学响应效率较低的技术问题,本发明提供了一种二次螺旋结构钢丝绳的力学响应解析求解方法,针对二次螺旋结构钢丝绳的复杂结构做出假设与简化,将二次螺旋结构钢丝绳视为具有一次螺旋结构的简单绳股,即把每根股绳看作一根钢丝,按照简单绳股中单根钢丝的静力学响应求解方法,求出“整股”的受力,进而对整股内各钢丝按照相同的求解方法进行力学响应解析求解,即可获得二次螺旋结构复杂钢丝绳的力学响应。本发明通过理论推导和数学公式直接求解二次螺旋结构钢丝绳的力学响应,无需进行迭代计算,求解效率较高。

    含开口的圆柱形蒙皮桁条结构通用参数化几何建模方法

    公开(公告)号:CN116778089A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310786554.8

    申请日:2023-06-30

    Abstract: 为克服现有参数化建模方法不能满足含开口的复杂蒙皮桁条结构通用参数化建模需求的不足,本发明提出了一种含开口的圆柱形蒙皮桁条结构通用参数化几何建模方法。本发明首先建立模型的参考坐标轴,并确定模型的参数,包括蒙皮的直径与高度,各个桁条、框的布局与截面属性,开口的数量及位置。然后根据已知参数创建各个桁条和框的截面属性。接着建立圆柱壳体以模拟蒙皮,在壳体上建立纵向与环向的线条来模拟桁条与框;然后确定开口位置,移除开口区域所包含的曲面及线条单元。最后将截面属性分配给对应单元,得到含开口的蒙皮桁条的三维几何模型。由于几何建模有着参数化的特点,故本发明能够减少重复性建模,提高后续有限元计算的效率。

    摆线铣削中的切削温度预测方法

    公开(公告)号:CN114091194A

    公开(公告)日:2022-02-25

    申请号:CN202111356537.8

    申请日:2021-11-16

    Abstract: 本发明一种摆线铣削中的切削温度预测方法,包括如下步骤:步骤1:求解铣削过程中第二变形区消耗的能量Qf;步骤2:建立铣削中的切削温度模型;步骤3:第二变形区消耗能量经前刀面流入刀具的能量分配系数R2的标定;步骤4:求解摆线铣削中流入刀具能量的输入规律;步骤5:求解摆线铣削中的切削温度T(x,y,z,t)。本发明方法可用于高精、高效求解摆线铣削中的切削温度,其可求解切削刃上任意点处切削温度随时间的变化曲线,克服了以往摆线铣削中切削温度难以定量分析的不足;该方法综合运用有限元法和解析法,克服了单纯有限元法求解切削温度效率低的不足,以及单纯解析法求解流入刀具能量密度困难的不足。

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