一種用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，該方法包括以下步驟：選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率；選取主頻譜的頻率代表運(yùn)動(dòng)頻率；機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅；建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線；根據(jù)曲線，對(duì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究做出判定。本發(fā)明通過根據(jù)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)頻率、機(jī)構(gòu)的固有頻率和機(jī)構(gòu)的確定所研究機(jī)構(gòu)的高速運(yùn)動(dòng)范圍，避免了基于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方式存在的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高和設(shè)計(jì)隱患。此外，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，提供了一種精確的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法。
【專利說明】一種用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)字制造裝備的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字制造裝備的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域存在兩種設(shè)計(jì)分析方法:①將機(jī)構(gòu)作為剛性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，即在設(shè)計(jì)分析過程中假定機(jī)構(gòu)各部件不發(fā)生變形；②將機(jī)構(gòu)作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，即在設(shè)計(jì)分析過程中考慮機(jī)構(gòu)部件發(fā)生變形的影響，其中方法ー較為簡(jiǎn)單，且有大量成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可以借用，設(shè)計(jì)成本相對(duì)較低，方法ニ較為復(fù)雜，需要考慮的設(shè)計(jì)因素較多，設(shè)計(jì)周期也相對(duì)較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)成本相對(duì)較高，實(shí)際的機(jī)構(gòu)部件都是會(huì)發(fā)生變形的，方法一實(shí)質(zhì)上是不考慮機(jī)構(gòu)部件變形的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)影響，考慮到成本等因素，大部分的數(shù)控裝備采用假定機(jī)構(gòu)為剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的方法ー進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，基于高速動(dòng)力學(xué)理論，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入“高速”區(qū)域時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件必須作柔性體假設(shè)，形成所謂的“柔性機(jī)構(gòu)”(flexible mechanism),此時(shí)，由于機(jī)構(gòu)部件間間隙的存在及部件的剛體運(yùn)動(dòng)與其弾性變形耦合等問題，動(dòng)力學(xué)模型將以變系數(shù)、非光滑、多非線性項(xiàng)甚至強(qiáng)非線性項(xiàng)組合的高維微分方程組形式出現(xiàn)，這給實(shí)際問題的解決帶來很大的困難。
[0003]目前，在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員往往基于經(jīng)驗(yàn)來判定機(jī)構(gòu)是否屬于“高速”機(jī)構(gòu)，即確定是否采用柔性多體動(dòng)力學(xué)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種基于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方式容易導(dǎo)致機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)保守設(shè)計(jì)或激進(jìn)設(shè)計(jì)的問題，要么增加了不必要的設(shè)計(jì)復(fù)雜性和設(shè)計(jì)成本，要么產(chǎn)品存在較大的設(shè)計(jì)隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，旨在解決現(xiàn)有的設(shè)計(jì)人員基于經(jīng)驗(yàn)判定機(jī)構(gòu)是否屬于高速機(jī)構(gòu)，容易導(dǎo)致機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)保守設(shè)計(jì)或激進(jìn)設(shè)計(jì)的問題，増加不必要的設(shè)計(jì)復(fù)雜性和設(shè)計(jì)成本，使得存在較大的設(shè)計(jì)隱患的問題。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，該用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法包括以下步驟:
[0006]選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率；
[0007]選取主頻譜的頻率代表運(yùn)動(dòng)頻率；
[0008]機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅；
[0009]建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線；
[0010]根據(jù)曲線，對(duì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究做出判定。
[0011]進(jìn)ー步，該用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法的具體步驟如下:[0012]第一歩，動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率；選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率，選取包含最高運(yùn)動(dòng)頻率的1000倍以下的所有頻率作為動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率；
[0013]第二歩，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行頻率分析，選取主頻譜的頻率來代表運(yùn)動(dòng)頻率；
[0014]第三步，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅；
[0015]第四步，以機(jī)構(gòu)固有頻率相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率的比值為橫軸，以運(yùn)動(dòng)頻率特性所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅為縱軸,建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線；
[0016]第五步，當(dāng)待研究的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)處在第四步所得的曲線左下方時(shí)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)必須作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；反之，作為剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究即可。
[0017]進(jìn)ー步，主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線繪制的具體模型及方法為:
[0018]第一歩，通過機(jī)械零件有限元模型進(jìn)行主模態(tài)的計(jì)算；
[0019]第二步，機(jī)構(gòu)通過柔性多體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真分析，運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換，進(jìn)行參數(shù)掃描，繪制出參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線；
[0020]第三步，參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線通過動(dòng)力學(xué)仿真分析和殘余振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算出最大殘余振動(dòng)振幅；
[0021]第四步，殘余振動(dòng)最大振幅經(jīng)過運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換得到運(yùn)動(dòng)主頻譜比值；
[0022]第五步，繪制出主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線。
[0023]本發(fā)明提供的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，通過根據(jù)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)頻率、機(jī)構(gòu)的固有頻率和機(jī)構(gòu)的定位精度要求來針對(duì)性地確定所研究機(jī)構(gòu)的“高速”運(yùn)動(dòng)范圍；本發(fā)明用于判別機(jī)構(gòu)是否為“高速”機(jī)構(gòu)，進(jìn)而判定機(jī)構(gòu)是否必須按照柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免了基于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方式容易導(dǎo)致機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜性和設(shè)計(jì)成本増加以及存在設(shè)計(jì)隱患的問題。此外，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，操作方便，提供了一種精確的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法的流程圖。
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的焊頭擺桿固有模態(tài)/運(yùn)動(dòng)主分量頻率比值與殘余振動(dòng)振幅的關(guān)系的意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線繪制的具體模型及方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用干限定本發(fā)明。
[0028]圖1示出了本發(fā)明提供的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法流程。為了便于說明，僅僅不出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。[0029]本發(fā)明實(shí)施例的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，該用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法包括以下步驟:
[0030]選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率；
[0031]選取主頻譜的頻率代表運(yùn)動(dòng)頻率；
[0032]機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅；
[0033]建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線；
[0034]根據(jù)曲線，對(duì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究做出判定。
[0035]作為本發(fā)明實(shí)施例的一優(yōu)化方案，該用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法的具體步驟如下:
[0036]第一歩，動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率；選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率，選取包含最高運(yùn)動(dòng)頻率的1000倍以下的所有頻率作為動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率；
[0037]第二歩，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行頻率分析，選取主頻譜的頻率來代表運(yùn)動(dòng)頻率；
[0038]第三步，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅；
[0039]第四步，以機(jī)構(gòu)固有頻率相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率的比值為橫軸，以運(yùn)動(dòng)頻率特性所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅為縱軸,建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線；
[0040]第五步，當(dāng)待研究的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)處在第四步所得的曲線左下方時(shí)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)必須作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；反之，作為剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究即可。
[0041]進(jìn)ー步，主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線繪制的具體模型及方法為:
[0042]第一歩，通過機(jī)械零件有限元模型進(jìn)行主模態(tài)的計(jì)算；
[0043]第二步，機(jī)構(gòu)通過柔性多體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真分析，運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換，進(jìn)行參數(shù)掃描，繪制出參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線；
[0044]第三步，參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線通過動(dòng)力學(xué)仿真分析和殘余振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算出最大殘余振動(dòng)振幅；
[0045]第四步，殘余振動(dòng)最大振幅經(jīng)過運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換得到運(yùn)動(dòng)主頻譜比值；
[0046]第五步，繪制出主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線。
[0047]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)ー步描述。
[0048]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法包括以下步驟:
[0049]SlOl:選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率；
[0050]S102:選取主頻譜的頻率代表運(yùn)動(dòng)頻率；
[0051]S103:機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅；
[0052]S104:建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線；
[0053]S105:根據(jù)曲線，對(duì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究做出判定。
[0054]本發(fā)明的具體步驟如下:
[0055]第一歩，動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率；選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率，選取包含最高運(yùn)動(dòng)頻率的1000倍以下的所有頻率作為動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率；
[0056]第二歩，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行頻率分析，選取主頻譜的頻率來代表運(yùn)動(dòng)頻率；
[0057]第三步，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅；
[0058]第四步，以機(jī)構(gòu)固有頻率相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率的比值為橫軸，以運(yùn)動(dòng)頻率特性所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅為縱軸,建立上述頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線；如圖2所示；
[0059]第五步，當(dāng)待研究的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)處在第四步所得的曲線左下方時(shí)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)必須作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；反之，作為剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究即可；
[0060]進(jìn)ー步，主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線繪制的具體模型及方法為:
[0061]第一歩，通過機(jī)械零件有限元模型進(jìn)行主模態(tài)的計(jì)算；
[0062]第二步，機(jī)構(gòu)通過柔性多體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真分析，運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換，進(jìn)行參數(shù)掃描，繪制出參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線；
[0063]第三步，參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線通過動(dòng)力學(xué)仿真分析和殘余振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算出最大殘余振動(dòng)振幅；
[0064]第四步，殘余振動(dòng)最大振幅經(jīng)過運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換得到運(yùn)動(dòng)主頻譜比值；
[0065]第五步，繪制出主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線。
[0066]如圖2所示，是焊頭擺桿固有模態(tài)/運(yùn)動(dòng)主分量頻率比值與殘余振動(dòng)振幅的關(guān)系圖，根據(jù)高速輕載機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，從機(jī)構(gòu)的固有頻率與運(yùn)動(dòng)頻率主分量的比值和定位精度要求，以量化指標(biāo)界定了高速機(jī)械的定義(如圖2陰影區(qū)域?qū)儆诟咚賲^(qū))，獲得了固晶焊頭機(jī)構(gòu)殘余振動(dòng)規(guī)律:當(dāng)固有頻率與運(yùn)動(dòng)主頻率的比值小于100時(shí)，殘余振動(dòng)振幅大于IOym(即定位精度く ilOym);當(dāng)比值介于100-300之間，殘余振動(dòng)的幅值跟剛度影響很大，提高固有頻率，可以顯著降低殘余振動(dòng)；當(dāng)比值大于300后，固有頻率的提高，對(duì)殘余振動(dòng)振幅降低不明顯，應(yīng)該考慮運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和末端減振來進(jìn)步提高定位精度，此外，由于擺桿材料的阻尼比較小，振動(dòng)衰減需要時(shí)間長(zhǎng)些，如果將主運(yùn)動(dòng)頻率靠前，讓其產(chǎn)生的振動(dòng)有更多的衰減時(shí)間，則可以進(jìn)一歩降低殘余振動(dòng)振幅，為速度規(guī)劃提供了理論指導(dǎo)。
[0067]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，其特征在于，該用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法包括以下步驟: 選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率； 選取主頻譜的頻率代表運(yùn)動(dòng)頻率； 機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅； 建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線； 根據(jù)曲線，對(duì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究做出判定。
2.如權(quán)利要求1所述的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，其特征在干，該用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法的具體步驟如下: 第一歩，動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率；選取對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響最大的振型頻率作為機(jī)構(gòu)固有頻率，選取包含最高運(yùn)動(dòng)頻率的1000倍以下的所有頻率作為動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的頻率； 第二步,對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行頻率分析,選取主頻譜的頻率來代表運(yùn)動(dòng)頻率； 第三步，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行柔性多體動(dòng)力學(xué)仿真，計(jì)算出不同運(yùn)動(dòng)頻率特性運(yùn)動(dòng)曲線所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅； 第四步，以機(jī)構(gòu)固有頻率相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率的比值為橫軸，以運(yùn)動(dòng)頻率特性所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)最大殘余振動(dòng)振幅為縱軸,建立頻率比和殘余振動(dòng)最大振幅之間的關(guān)系曲線； 第五步，當(dāng)待研究的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)處在第四步所得的曲線左下方時(shí)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)必須作為柔性多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；當(dāng)待研究的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)處在第四步所得的曲線右下方吋，作為剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行研究即可。
3.如權(quán)利要求1所述的用于界定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高速區(qū)域的判別方法，其特征在于，主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線繪制的具體模型及方法為: 第一歩，通過機(jī)械零件有限元模型進(jìn)行主模態(tài)的計(jì)算； 第二步，機(jī)構(gòu)通過柔性多體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真分析，運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換，進(jìn)行參數(shù)掃描，繪制出參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線； 第三步，參數(shù)化運(yùn)動(dòng)曲線通過動(dòng)力學(xué)仿真分析和殘余振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算出最大殘余振動(dòng)振幅; 第四步，殘余振動(dòng)最大振幅經(jīng)過運(yùn)動(dòng)曲線的FFT變換得到運(yùn)動(dòng)主頻譜比值； 第五步，繪制出主模態(tài)、運(yùn)動(dòng)主頻譜比值與殘余振動(dòng)振幅關(guān)系曲線。
【文檔編號(hào)】G06F17/00GK103530272SQ201310442457
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】楊志軍, 白有盾, 陳新, 高健, 劉冠峰, 陳新度, 楊海東, 王夢(mèng) 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)