搅拌摩擦焊电主轴动态特性及灵敏度研究

发布时间：2018-01-25 23:59

  本文关键词： 搅拌摩擦焊电主轴 焊接质量 模态频率 灵敏度　出处：《制造技术与机床》2017年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为提高搅拌摩擦焊电主轴的设计水平,获得最佳的搅拌摩擦焊接质量,运用有限元理论和模态频率灵敏度理论对搅拌摩擦焊电主轴进行动态特性分析。将电主轴密度、泊松比、弹性模量、轴承刚度以及结构参数作为设计变量,电主轴模态频率作为响应,通过APDL语言建立搅拌摩擦焊电主轴的参数化有限元模型,利用半分析灵敏度方法,计算响应对各设计变量的灵敏度,并进一步对电主轴的动态特性进行优化。研究结果表明:该电主轴结构设计合理、满足要求。电主轴密度和弹性模量对其模态频率的影响较大,结构参数和轴承刚度对电主轴模态频率的影响取决于焊接质量所需的电主轴转速。通过对电主轴进行优化设计,在提高模态频率并保证焊接质量的前提下,减轻了电主轴质量。
[Abstract]:In order to improve the design level of friction stir welding motorized spindle, the best quality of friction stir welding is obtained. The dynamic characteristics of friction stir welding motorized spindle were analyzed by finite element theory and modal frequency sensitivity theory. The density of motor spindle, Poisson's ratio, elastic modulus, bearing stiffness and structural parameters were taken as design variables. The modal frequency of the motorized spindle is taken as the response. The parametric finite element model of friction stir welding motorized spindle is established by APDL language. The sensitivity of the response to each design variable is calculated by using the semi-analytical sensitivity method. The dynamic characteristics of the motorized spindle are optimized further. The results show that the structure of the motorized spindle is reasonable and meets the requirements. The density and elastic modulus of the motorized spindle have a great influence on its modal frequency. The influence of structural parameters and bearing stiffness on the modal frequency of the motorized spindle depends on the speed of the motorized spindle needed for welding quality. By optimizing the design of the motorized spindle, the modal frequency and welding quality can be improved. The quality of the motorized spindle is reduced.
【作者单位】： 安阳工学院机械工程学院;安阳莱工科技有限公司;
【基金】：河南省高等学校重点科研项目(17B460001) 安阳市科技计划项目 安阳工学院校科研基金项目(YJJ2016010);安阳工学院博士科研启动基金项目(BSJ2017009)
【分类号】：TG453.9
【正文快照】： 搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)作为一种新型的固相连接技术,自问世以来以其绿色无污染且可避免热裂纹、大变形等特点引起了焊接界的广泛关注[1-2]。搅拌摩擦焊接技术研究的关键是确定焊接工艺参数,从而得到有效的焊接质量[3]。然而,由于焊接设备结构性能的影响,导致

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周延yP,李中行;电主轴技术讲座 第五讲 电主轴的支持技术和装置[J];制造技术与机床;2003年11期

2 积水;汉川公司电主轴研发取得新突破[J];制造技术与机床;2003年12期

3 周延yP,李中行;电主轴技术讲座 第六讲 电主轴的选用[J];制造技术与机床;2003年12期

4 虞付进;电主轴技术的应用及发展趋势[J];机电工程;2003年06期

5 闫红卫 ,徐同申;国内电主轴的起源与发展[J];机械工人.冷加工;2005年11期

6 张兴军;杨淑启;韩龙义;;高速精密电主轴的研制[J];机电工程技术;2006年06期

7 董海平;杨明平;朱火美;李伟光;;电主轴产业化探讨[J];中国制造业信息化;2009年11期

8 刘永坤;史康云;;电主轴的应用现状与发展方向探析[J];机电信息;2011年30期

9 秦少军;基于多影响因子的电主轴可靠性分析[J];组合机床与自动化加工技术;2001年06期

10 黄红武,熊万里,陆名彰,盛晓敏,吴耀,宓海青;高速大功率精密电主轴中的关键技术[J];湖南大学学报(自然科学版);2002年05期

相关会议论文 前10条

1 张珂;吴玉厚;张丽秀;潘振宁;;陶瓷电主轴单元的振动特性研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年

2 熊万里;;高速精密永磁同步电主轴的研究进展及发展趋势[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

3 孙智慧;肖乃宽;;高速加工之我见[A];陕西省机械工程学会九届二次理事扩大会议论文集[C];2010年

4 袁剑雄;王知行;李建生;徐秀敏;;并联机床电主轴干涉计算[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年

5 陈世钰;;高速加工的利器—高刚性大功率气静压电主轴[A];广州市老工程师协会论文集（第四辑）[C];2008年

6 陈润霖;许吉敏;奚延辉;袁小阳;;高速超精密电主轴系统可靠性及精度稳定性研究[A];第11届全国转子动力学学术讨论会（ROTDYN2014）论文集（下册）[C];2014年

7 张田仓;郭德伦;陈沁刚;栾国红;;搅拌摩擦焊技术研究[A];第九次全国焊接会议论文集（第1册）[C];1999年

8 唐伟;郭昕昱;J C McClure;李颍;L Murr;;搅拌摩擦焊及其在铝合金连接中的应用[A];第九次全国焊接会议论文集（第1册）[C];1999年

9 林香祝;张敏;徐世珍;;搅拌摩擦焊技术的发展[A];第二届中国北方焊接学术会议论文集[C];2001年

10 关桥;栾国红;;搅拌摩擦焊的现状与发展[A];第十一次全国焊接会议论文集（第1册）[C];2005年

相关重要报纸文章 前9条

1 本报记者 焦静波;将小技术做成大产业[N];中国航空报;2011年

2 张爱清;中国首台机器人搅拌摩擦焊系统推介会在制造所举行[N];中国航空报;2013年

3 栾国红 南利辉;搅拌摩擦焊：促进飞机制造技术发展[N];中国航空报;2004年

4 柴鹏;先进技术带来跨越式发展[N];中国航空报;2012年

5 柴鹏;革命性的固相焊接技术——搅拌摩擦焊[N];中国航空报;2012年

6 吴思;十年攻关路 五年飞天行[N];中国航天报;2014年

7 王姝书;突出重围“乘上”轨道交通[N];中国航天报;2014年

8 本报记者 贺喜梅;高端装备再添“新丁”[N];中国航天报;2014年

9 邹丽梅;江苏科大两项目通过鉴定[N];中国船舶报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 张丽秀;电主轴单元电磁特性及控制策略改善研究[D];大连理工大学;2012年

2 陈超;高速电主轴动态加载可靠性试验及其故障诊断研究[D];吉林大学;2016年

3 高思煜;超高转速空气静压电主轴特性分析与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

4 刘腾;电主轴单元热误差建模与主动控制方法[D];天津大学;2015年

5 李颂华;高速陶瓷电主轴的设计与制造关键技术研究[D];大连理工大学;2012年

6 刘继行;小型车床内装式电主轴间歇动态热特性研究[D];沈阳工业大学;2015年

7 李冬晓;铝合金静止轴肩搅拌摩擦焊技术研究[D];天津大学;2015年

8 鄢东洋;铝合金薄壁结构搅拌摩擦焊热—力学过程的研究及模拟[D];清华大学;2010年

9 周鹏展;高强铝合金厚板搅拌摩擦焊研究[D];中南大学;2006年

10 金玉花;高强铝合金搅拌摩擦焊接头组织及薄弱区研究[D];兰州理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 王丽艳;陶瓷电主轴电磁力及损耗分析[D];沈阳建筑大学;2012年

2 马帅;基于Fluent的电主轴热态分析及结构优化[D];昆明理工大学;2015年

3 时玉冰;内置式电主轴动态及热—结构耦合特性的研究[D];河北工程大学;2015年

4 张政;高速电主轴热特性分析及试验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 阎铭;电主轴电磁振动与损耗关系实验与仿真分析[D];沈阳建筑大学;2014年

6 王鹏;高速磨削电主轴热—结构耦合分析[D];太原理工大学;2016年

7 刘杰;基于目标驱动的电主轴结构分析与优化[D];东华大学;2013年

8 王松;基于电主轴可靠性试验台的转子系统不对中研究[D];吉林大学;2016年

9 朱光;基于对拖加载的电主轴可靠性试验台研制[D];吉林大学;2016年

10 李丽丽;ADGM高速电主轴关键技术研究[D];河南理工大学;2015年

，

本文编号：1464065