[發(fā)明專利]一種鏜刀及設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010114424.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111390207A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛冬平;李曉貞;徐紅麗;門艷鐘;何亞峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號(hào): B23B27/16
• 分類號(hào): B23B27/16;B23B29/00;G06F30/23;G06F30/17
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

1.一種鏜刀，包括阻尼合金套1、刀桿2和刀頭組件3，其特征在于，所述阻尼合金套1和刀桿2之間采用過(guò)盈配合的安裝方式實(shí)現(xiàn)力的傳遞，所述阻尼合金套1安裝在所述刀桿2的最外層，所述阻尼合金套1和刀桿2的變形量從外側(cè)到中心位置由大逐步變小，直至為零。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏜刀，其特征在于，所述阻尼合金套1為高錳基阻尼合金材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鏜刀的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取鏜刀的原始三維設(shè)計(jì)模型，設(shè)計(jì)合金阻尼套1，建立關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，包括壁厚T和長(zhǎng)度L，確定每個(gè)參數(shù)的可變區(qū)間，用矩陣表示如下：

其中，T為阻尼合金層壁厚，L為刀桿的長(zhǎng)度；

通過(guò)有限元分析，以阻尼合金層壁厚T和刀桿長(zhǎng)度L為變量，獲得在此組合變量下鏜刀的彎曲剛度矩陣[k_b]，以及在每個(gè)剛度值下的結(jié)構(gòu)阻尼比矩陣[ζ]，矩陣中的元素的解析解通過(guò)如下公式獲得：

其中，k為彎曲剛度，d為刀桿的整體半徑，t為阻尼合金層厚度，E_A為阻尼合金層的楊氏模量，E_B為芯材的楊氏模量，I_A為阻尼合金層的慣性矩，I_B為芯材的慣性矩，L為刀桿的長(zhǎng)度，θ為阻尼比，k_eq為刀桿的等效剛度，E_eq為刀桿的等效楊氏模量，I_eq為刀桿的等效慣性矩，δ_A為阻尼合金層的對(duì)數(shù)衰減率，δ_B為芯材的對(duì)數(shù)衰減率，k_A為阻尼合金層的彎曲剛度，k_B為芯材的彎曲剛度；

引入耐振值參數(shù)θ，其等于剛度矩陣和阻尼比矩陣的乘積，用公式表示如下：

[θ]＝[K_b][ζ]；

其中，[θ]為耐振值矩陣，[k_b]為彎曲剛度矩陣，[ζ]為結(jié)構(gòu)阻尼比矩陣；

確定鏜刀的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，用公式表示如下：

θ_max(t,l)＝Max([K_b][ζ])；

其中，[k_b]為彎曲剛度矩陣，[ζ]為結(jié)構(gòu)阻尼比矩陣；

通過(guò)有限元分析再次校核后完成設(shè)計(jì)。