一种基于滚动导轨系统虚拟材料层参数的识别方法

摘要

本发明公开了一种基于滚动导轨系统中的虚拟材料层的参数识别方法。它将滚动导轨结合部看做一种虚拟材料层，并采用模态试验和CAE建模分析实验相结合的方法，优化得到虚拟材料层的弹性模量、泊松比、剪切模量、虚拟材料层厚度和面积等参数。通过优化的参数结果计算的固有频率与模态试验结果误差低于7%，证明了此方法误差较小，简单实用，可以得到广泛的推广。

主权项

一种基于滚动导轨的接触部的虚拟材料层的识别方法，包括以下步骤：步骤1、构建独立的滚动导轨系统，将完整数控机床进给系统中的移动部件[1]和滚动承导件[2]分离出来，并且将移动部件[1]和滚动承导件[2]之间的结合面视为虚拟材料层[a]，该虚拟材料层具有以下参数：弹性模量E、泊松比υ、剪切模量G、虚拟材料层厚度t、面积A；步骤2、对上述独立的滚动导轨系统进行激励模态试验，通过试验得到系统的六阶固有频率F₁、F₂、F₃、F₄、F₅、F₆和振型；步骤3、构建上述独立的滚动导轨系统以及虚拟材料层的CAE模型，并且任意选取一组虚拟材料层参数进行CAE模态分析，得出与上述激励试验得到的六阶固有频率对应的六阶频率f₁、f₂、f₃、f₄、f₅、f₆；步骤4、对虚拟材料层的各种参数进行目标优化，将虚拟材料层的弹性模量E、泊松比υ、剪切模量G、虚拟材料层厚度t、面积A作为目标优化的设计变量，利用目标函数对虚拟材料层参数进行目标优化，其中F_i为激励模态试验得到的固有频率值，f_i为CAE模态分析对应的六阶频率值，进而得到滚动导轨系统的虚拟材料层的优化参数。