丁建国教授团队研究成果在《机床与制造国际期刊》发表

2020-08-22来源:理学院作者:常宇审核人:李鸿涛编辑:代成阅读:983

近日,我校丁建国教授团队在国际顶级期刊《机床与制造国际期刊》(International Journal of Machine Tools & Manufacture)上发表了题为“Effect of Joint Interfacial Contact Stiffness on Structural Dynamics of Ultra-precision Machine Tool”的研究论文(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2020.103609),博士生常宇为该论文第一作者。《机床与制造国际期刊》由Elsevier出版,为工程技术、制造与机械相关领域的顶级期刊。

超精密机床在国防建设与国民经济发展中具有不可替代的作用,是现代高端装备制造的重要支撑技术,也是衡量一个国家制造业实力的标志之一。在机床系统中,各种因素导致的振动将直接影响加工质量,而掌握机床振动机理则需要研究机床的动力学性能,因此对机床进行动力学分析变得至关重要。

该研究团队多年来致力于复杂装备系统的动力学分析与优化,并已在超精密机床动力学研究领域获得了多项研究成果。在近期的研究工作中(Int. J. Mach. Tool. Manu. 2020, 103609),团队提出了一种新的螺栓结合部分形接触模型,并探讨了结合部非线性接触特性对超精密机床动力学性能的影响机理。

结合部接触模型研究是机床系统动力学分析及优化所面临的关键问题。团队应用Stronge模型优化了螺栓结合部接触模型中表征塑性变形阶段的分形接触力模型,并基于吉村允孝法首次提出了其接触模型中的角刚度模型。为了实现超精密机床系统动力学快速计算,利用多体系统传递矩阵法无需建立系统总体动力学方程,矩阵阶次低、计算量小,避免了系统特征值求解过程中的计算“病态”问题等特点,建立超精密飞切机床系统多体动力学模型,实现其动力学性能的快速分析,研究不同部位预紧力松弛对刀尖振动响应的影响机理,为机床动力学优化设计提供理论基础。他们的研究工作具有重要的理论意义和应用价值。

该工作得到了国家重大专项“国家科学挑战计划项目”的资金支持。