23、机电系统与微粗糙度接触交互建模研究

机电系统与微粗糙度接触交互建模研究

1. 工件影响系数的确定

工件影响系数 $\alpha_{ij}^s$ 通过“谐波响应”研究来确定。工具和工件的固定方式，以及添加“切削刚度” $k_p$ 的操作，与“模态”分析中的方式相同。影响系数 $\alpha_{ij}^s$ 被确定为特定工具 - 工件接触点对均匀谐波负载的响应的频响函数（FRF）。具体操作步骤如下：
1. 在“分析设置”部分指定计算分辨率和频率范围，分别通过“解决方案间隔”、“范围最小值”和“范围最大值”参数来设置值。
2. 为确定特定工具 - 工件接触点的影响系数 $\alpha_{ij}^s$，施加谐波“力”。
3. 在“解决方案”部分，添加特定点的“频率响应 - 变形”结果，这对于获得 FRF 是必要的。
4. 通过有限元法（FEM）建模得到的 FRF 可以导出为文本或 *.xls 文件。

2. 工具 - 工件系统动态特性建模结果

对放置在工件上的三个点 F、G 和 H 进行了动态特性建模。在这些点上，计算了“工具 - 工件系统”（含 $k_p$）和单独工件（不含 $k_p$）的固有频率和 FRF。建模结果如下表所示：
| 固有频率编号 | 无 $k_p$（点 F） | 有 $k_p$（点 H） | 有 $k_p$（点 G） |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1 | 290 | 300 | 300 |
| 2 | 1118 | 583 | 557 |
| 3 | 1801 | 1122 | 1182 |

建模结果表明，考虑工具 - 工件接触相互作用时，系统的固有频率与