銑床滑臺(tái)的疲勞壽命估算及其拓?fù)鋬?yōu)化.pdf

1、機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有振動(dòng)產(chǎn)生，而機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)會(huì)使結(jié)構(gòu)內(nèi)部逐漸產(chǎn)生疲勞損傷。研究表明，疲勞損傷是結(jié)構(gòu)發(fā)生失效的最主要原因，研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的疲勞問(wèn)題，對(duì)于維持機(jī)械結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)行和提高機(jī)械系統(tǒng)的可靠性有著重要意義。研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)疲勞問(wèn)題，最重要的是能估算出工程機(jī)械部件疲勞壽命，以便在結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞破壞之前，就對(duì)其進(jìn)行檢修，這樣便能避免很多由于機(jī)械結(jié)構(gòu)疲勞損傷問(wèn)題造成的損失。
　　論文主要研究電梯面板平面加工專用銑床的滑臺(tái)部件在隨

2、機(jī)振動(dòng)載荷下的應(yīng)力疲勞壽命估算及其拓?fù)鋬?yōu)化。首先使用ANSYS Workbench有限元仿真軟件對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，得出滑臺(tái)在靜態(tài)載荷下的等效應(yīng)力分布和位移分布情況，以及滑臺(tái)的模態(tài)參數(shù)，即滑臺(tái)的固有頻率和模態(tài)振型。根據(jù)滑臺(tái)的靜力學(xué)分析以及模態(tài)分析結(jié)果，研究了滑臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，為滑臺(tái)的隨機(jī)振動(dòng)分析奠定了基礎(chǔ)，并且為滑臺(tái)的拓?fù)鋬?yōu)化提供了優(yōu)化依據(jù)。
　　然后再以滑臺(tái)的模態(tài)分析結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析，將功

3、率譜密度載荷施加在滑臺(tái)上，得出滑臺(tái)的隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果，結(jié)合Steinberg的三區(qū)間法最終估算出滑臺(tái)在隨機(jī)振動(dòng)載荷下的應(yīng)力疲勞壽命。對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)，測(cè)得滑臺(tái)的試驗(yàn)響應(yīng)結(jié)果與隨機(jī)振動(dòng)仿真分析結(jié)果基本一致，證明了仿真結(jié)果的有效性。
　　最后以滑臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)分析結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化，并對(duì)優(yōu)化后的滑臺(tái)算例模型分別進(jìn)行了有限元靜力分析、模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析，分析結(jié)果表明對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化后，滑臺(tái)的總體性能得到了提升，