一种锥形定位节面变幅杆结构优化设计研究

摘要：

为提高变幅杆的振动传递及振幅输出特性,基于解析法设计了具有锥形定位节面结构的旋转超声加工变幅杆,通过预应力模态分析与谐响应分析进行了优化设计;通过响应面优化方法建立27个优化设计点,分别以放大系数最大化、最大等效应力最小化与谐振频率最接近理论设计频率为第一、第二与第三优化目标,并提出一种5阶模态频响曲面验证方法,通过(2 ～6)阶5个模态频响曲面分析结果对优化设计点的最优优化解进行验证.研究表明,基于该研究提出的方法,结构优化设计后的变幅杆能够提高放大系数,降低最大等效应力,并使谐振频率接近理论设计频率,提高超声加工的能量利用率.对旋转超声加工装备的性能研究与开发具有一定的指导意义.

关键词：旋转超声加工、锥形定位节面、响应面优化方法、有限元仿真分析、最优优化解

所属期刊栏目：39

分类号：TG663

资助基金：国家自然科学基金51761145103;51875311

在线出版日期：2020-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：111-116