Методы компьютерного конструирования дискретных моделей механики станков на ранних этапах проектирования

• Автор: Маслов, Геннадий Васильевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 213 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .
Глава 1. Разработка метода конструирования линейных динамических моделей сложных станочных конструкций в абсолютных обобщенных координатах
1.1. Виды объектов и вопросы идеализации
1.2. Подход к получению уравнений движения
1.3. Обобщенные координаты и описание конфигурации объекта
в пространстве
1.4. Матрицы массы
1.5. Матрицы жесткости
1.6. Матрицы демпфирования
1.7. Векторы обобщенных сил
1.8. Сборка уравнений движения
1.9. Ограничения работы метода
1.10. Пример использования разработанного метода
Глава 2. Разработка метода конструирования линейных динамических моделей станочных конструкций со структурами простых цепей в относительных обобщенных координатах
2.1. Декомпозиция объекта сложного вида на подобъекты со структурами простых цепей
2.2. Принятые обозначения
2.3. Системы координат и обобщенные координаты
2.4. Перемещения точек и углы поворотов тел
2.5. Матрицы массы
2.6. Матрицы жесткости
2.7. Матрицы демпфирования
2.8. Векторы обобщенных сил
2.9. Учет кинематических возмущений
2.10. Конструирование уравнений движения
Глава 3 Разработка методов конструирования линейных динамических моделей сложных станочных конструкций в отно-
3
снтельных обобщенных координатах
3.1. Объект со структурой дерева
3.1.1. Декомпозиция и обобщенные координаты
3.1.2. Получение основных характеристик структурных компонентов
3.1.3. Конструирование матрицы массы
3.1.4. Конструирование матрицы жесткости
3.1.5. Конструирование матрицы демпфирования
3.1.6. Конструирование вектора обобщенных сил
3.1.7. Конструирование уравнений движения . , . , . ЮЗ
3.2. Объект со структурой неполного связного графа с циклами
3.2.1.Общность и различие в решений задач получения уравнений движения объектов со структурами дерева и неполного связного графа с циклами
3.2.2. Особенности конструирования матрицы жесткости
3.2.3. Особенности конструирования матрицы демпфирования
3.2.4. Конструирование уравнений движения
Выводы к главам
Г лава 4. Разработка численного метода статического расчета и дискретизации нелинейных многоконтактных станочных систем с плоскими стыками
4.1. Базовые эмпирические характеристики контактного де -формирования поверхностных слоев твердых тел, поло -женные в основу метода
4.2. Контактирование двух тел с малой площадью контакта
4.2.1. Контактирование без скольжения
4.2.2. Контактирование при скольжении
4.2.3. Контактирование при начальном зазоре
4.3. Многоконтактные системы
4.3.1. Основные процедуры метода
4.3.2. Системы, включающие равномерно двигающиеся тела
4.3.3. Системы с зазорами
4.3.4. Оптимизационный подход к решению многоконтакт-
ных задач Выводы

Глава 5..Компьютерные средства автоматизации моделирования, статического и динамического расчета и анализа металлорежущих станков, созданные на базе разработанных методов
5.1. Подсистема моделирования, дискретизации и статического расчета станочных конструкций
5.1.1. Возможности, структура и функционирование подсистемы
5.1.2. Примеры расчетов контактных перемещений и давлений в плоских стыках с различной микро и макрогеометрией
5.1.3. Пример статического расчета несущей конструкции станка
5.2. Подсистема САПР для моделирования, расчета и анализа собственных и вынужденных колебаний станков
5.2.1. Основные концепции разработки
5.2.2. Структура и возможности подсистемы
5.2.3. Режимы функционирования
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение

-»їй

и (б х 1) .-вектор

Определив деформации, найдем энергии деформаций пружин
и2 - 0,5 Хах -0
ил = 0,5 Лс12л =0,5 Введем (12x12) - матрицу
-г £

Ъ>«8

лрлРЛ

С баз о ту туТ
* “ЛЛдЛд,
(6x6) - матрицу (12x1)- вектор
С6" =ЛРлРтл,

и (6x1) - вектор

(1.26)
(1.27)
(1.28)
(1.29)
(1.30)
(1.31)
(1.32.1)
(1.32.2)
Матрицы Саз и Сдаз назовем базовыми матрицами жесткости пружин - растяжения - сжатия и кручения, а векторы Ра и Рл - их базовыми векторами.
Нетрудно убедиться в том, что эти матрицы действительно представляют собой матрицы жесткости. Для этого сделав в (1.28), (1.29) замену (1.30) -(1.32), получим