[發明專利]一種基于機械加工過程的動力吸振器參數調諧優化方法

有效

• 申請號: 201310420434.2
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103455728B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 陳東;林濱;張彥斌;李新月
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李素蘭

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，具體涉及一種動力吸振器參數的調諧優化方法。

背景技術

在機械加工工程中，振動問題是影響工件加工質量、加工效率的重要因素，特別是隨著工業化生產的發展和人們對零件加工質量要求的不斷提高，振動問題已經成為制約機械制造業發展的瓶頸。因此，為了盡量抑制加工過程中的振動，世界各地的學者和工程師們提出了各種各樣的控制策略。在眾多的控制方法中，在主結構上安裝吸振器的方法取得了令人滿意的效果，得到了普遍認可。其中，吸振器大致可分為主動控制吸振器和被動控制吸振器兩大類。主動控制吸振器能夠實時調整參數以適應不同的工作條件，達到振動控制的目的，但是需要增加有源器件，控制原理復雜，成本較高并且可能引起結構的不穩定。相反，被動控制吸振器雖然通用性不比主動控制吸振器，但由于其結構和控制原理簡單而且成本較低而顯得更具有研究意義。

對于被動控制吸振器，一些學者采用各種新型阻尼器來抑制振動，例如沖擊阻尼器、顆粒阻尼器、摩擦阻尼器等。但是應用最廣的被動控制吸振器應該是彈簧-質量-阻尼相結合的類型。最早對其展開研究的是DenHartog和Brock，他們通過對系統頻率響應函數的研究對吸振器參數（質量、剛度、阻尼）進行了調整，以最小振幅為目標給出了最優參數的調諧方法。NeilD.Sims通過對再生顫振理論的研究，給出了以最大極限切削寬度為目標的參數調諧方法。隨后，Miguélez等對Sims的方法進行了修正，進一步提高了系統的穩定性。由于加工過程中存在各種干擾，但是還沒有發現一種參數調諧方法能夠保證該類型吸振器能夠快速有效的對外部干擾信號進行吸收。

發明內容

為了克服現有技術中被動控制吸振器參數調諧方法存在的不足，本發明提出了一種基于機械加工過程的動力吸振器參數的調諧優化方法，從能量消耗的角度定量統計分析，并依據該統計分析結果對吸振器參數進行調整，使得被動控制振動器能夠快速有效的吸收外接干擾信號的能量，達到對機械加工過程進行振動抑制的目的。

為了實現上述目的,本發明的一種基于機械加工過程的動力吸振器參數的調諧優化方法,該方法包括以下步驟:

步驟一、建立振動系統兩自由度的數學模型,求出兩自由度振動系統的運動微分方程，即

Mmx..1+Kmx1+Ka(x1-x2)+Ca(x.1-x.2)=F0sinωt---(1)]]>