基于二自由度系统的表面接触刚度和接触阻尼的检测研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于二自由度系统的表面接触刚度和接触阻尼的检测研究梅迎春二〇一五年五月．．．；？分类号：学校代号：１１８４５：２１１１２０１０６３ＵＤＣ：密级：学号广东工业大学工学硕士学位论文（工学硕士）基于二自由度系统的表面接触刚度和接触阻尼的检测研究梅迎春指导教师姓名、职称：傅惠南教授专业或领域名称：机械制造及其自动化学生所属学院：机申１工释．学院论文答辩日期：２０１５年５月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆ

2、ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｒＭａｓｔｅｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ（ｇｇ）ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＨＥＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＯＦＣＯＮＴＡＣＴＳＴＩＦＦＮＥＳＳＡＮＤＤＡＭＰＩＮＧＢＡＳＥＤＯＮＴＷＯＤＥＧＲＥＥＳＯＦＦＲＥＥＤＯＭＶＩＢＲＡＴＩＯＮＳＹＳＹＴＥＭＳＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＭｅｉＹｉｎｃｈｕｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＦｕＨｕｉｎａｎｐＭａｙ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＥ

3、ｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６＾摘要工程中零件的相互连接或接触，如导轨、螺栓、夹具、轴承滚动体与滚道、机械手关节、齿轮啮合面等，其表面连接或接触性能与表面实际接触状况有关，直接影响到零件使用功能和可靠性。机械结构中对表面接触副的接触特点和性质的描述中，经常涉及到表面接触刚度和接触阻尼参数，为了更好的了解接触刚度和接触阻尼对表面。接触性能的影响，人们展开了大量的研究然

4、而，接触刚度和接触阻尼在振动的作用下，往往由于结合面的微观变形与其所受的法向力呈非线性关系，导致表面接触刚度一般也呈非线性关系和接触阻尼与所施加的载荷，再加上接触表面本身的特性（如润滑性、表面粗糙度、摩擦磨损状态等等）也能很大程度上改变接触刚度和接触阻尼的，这些不确定因素导致无法较好的完成模型的参数辨识。因此性质，无论从理论上还一是从实际应用上，寻找个结构在振动条件下辨识接触刚度和接触阻尼的方法具有十分重要的工程意义。一本文抛开特定的结合面形式，提出了种基于二自由度系统的接触刚度和接触阻尼的检测方法，将接触副的两接触体分别设计成相应两单自由度

5、单元，由两单自由度单元接触親合成二自由度系统，所要检测的接触刚度和阻尼为二者之间的稱合系数。首先搭建了二自由度系统的实验平台，运用结构响应稱合的方法，通过建立基于二自由度系统的结合面的动力学模型和数学模型，测量稱合的二自由度系统的时域响应信号，获取二自由度系统的响应参数，从而识别单位面积上的机械结合面的法向接触刚度和接触阻尼。在求取二自由度系统响应参数的时候，对信号进行了降噪，消除噪音的干扰，并且通过低通滤波过滤掉高频信号的影响并利用ＩｓｔＯｐｔ软件进行了曲线拟合，从而求取响应参数。。最后，从而验证分，通过和已知刚度的弹簧进行稱合了接

6、触刚度模型的准确性析了接触刚度和接触阻尼与特征频率和衰减系数之间的关系，找出了识别接触刚度和接阻尼的比较敏感的参数，并求出了接触材料为Ｔ８时候的各载荷条件下的接触刚度和接触阻尼的值。探讨分析了在不同的载荷条件下，衰减圆频率、接触刚度、接触阻尼随等影响因素随着接触触载荷变化的规律以及特征频率和衰减系数对接触刚度和接触Ｉ广东工业大学顿士学位论文阻尼的影响，为接触刚度和接触阻尼的检测提供了依据。关键词：二自由度系统；接触刚度；接触阻尼；振动检测ＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＣｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏｅａｃｈｏｔｈｅｒｏ

7、ｒｉｎｃｏｎｔａｃｔｗｉｔｈａｒｔｓｏｆｔｈｅｒｏｅｃｔＳｕｃｈａｓｒａｉｌｂｏｌｔｓｐｊ，ｐ，，ｃｌａｍｓｂｅａｒｉｎｒｏｌｌｉｎｅｌｅｍｅｎｔｓａｎｄｒａｃｅｗａｓｒｏｂｏｔｏｉｎｔｓｅａｒｓａｎｄｏｔｈｅｒｅｎａｅｍｅｎｔｐ，ｇｇｙ，ｊ，ｇｇｇｓｕｒｆａｃｅＴｈｅａｃｔｕａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｃｏｎｔａｃｔｗｉｔｈｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｒ，ｃｏｎｔａｃｔｐｅｒｆｏｒｍａｎ