專利名稱：一種機床固定結合部動力學參數的識別方法
技術領域：
本發明涉及機床常見固定結合部(螺栓聯接)動力學參數的識別方法， 特別是涉及對結合部剛度和阻尼參數的識別方法。
背景技術：
自從20世紀60年代，人們認識到機床結構中結合部對整機結構的重 要影響以來，研究者就對結合部的動力學特性和參數識別方法進行了廣泛 而深入的研究，取得了令人矚目的成果。但是，結合部的屬性參數不能精 確控制，使得仍有許多問題有待更深入的研究。
無論是何種類型的結合部，其結合均屬于"柔性結合"，這已經是一個
不爭的事實。所謂"柔性結合"是指當結合部受到外加復雜動載荷作用時，
結合面間會產生多自由度、有阻尼的微幅震動(即變化的微小相對位移或 轉動)，從而使結合部表現出既有彈性又有阻尼，既儲存能量又耗散能量 的"柔性結合"的本質及其特性。因此，結合部的動力學特性中，剛度特性和 阻尼特性對機床結構的動態性能影響是顯著的，而其質量特性對機床結構 的動態特性影響甚微。研究結合部的動力學特性就是對結合部剛度和阻尼 進行辨識。
90年代以前，建立結合部動力學模型最常用的方法是將結合部用一系 列孤立的粘彈單元來表示，如圖1所示，亦即用這一系列粘彈單元來模擬
整個結合面動態特性。但該方法存在以下兩個缺陷
1) 用該方法建模識別的結合部參數只適用于特定結構，當結合部尺寸 形狀發生改變時，結合面參數移植困難，不具有通用性。
2) 這種模型中，僅考慮各自由度法向的剛度特性和阻尼特性，而忽略
了各自由度之間的耦合特性，更沒有考慮結合部切方向的力學特性。
4青島大學的張杰、童忠鈁基于有限元思想，又提出了一種新的"理想結 合部"的"理想結合面元"模型，并進一步提出了一種基于"結合面元"的結合
部動力學模型，如圖2所示(O-XYZ為整體坐標系，o'-x'r'為單元局部
坐標系)。這種模型假定各種條件下的結合部(包括不同的材料，預緊力， 表面粗糙度，加工方法，介質等)動態特性，均可用理想結合部的動態特 性與之等效。所謂"理想結合部"是指結合部之間的比壓在整個結合部上為常 數，結合部上各點均勻接觸，并在所有的接觸點上具有相同力學性質的結 合部。將理想結合部進行有限元劃分而得到理想結合部有限單元。但是該 模型的條件過于苛刻，對于接觸面尺寸較大的結合部有一定的局限性。在 模型參數確定時比壓需要準確確定，這是比較困難的。
確定結合部等效動力學模型之后，還需要確定其模型中各個自由度的
彈簧v阻尼器的等效動力學參數。
早期研究者通過直接測試的方法識別結合部參數，即直接測試結合部
處的力和位移(響應)之間的關系來研究結合部的剛度特性；通過反復加 載卸載，測試結合部的力和位移(響應)的遲滯回線，而用遲滯回線所包 含的面積大小來度量結合部處的阻尼特性。這種識別方法雖然很直接，物 理意義明顯，但是通常結合部的剛度特性和阻尼特性都是非線性的，這就 使得所識別的參數與實際相差很大，不能很好的模擬結合部復雜的動態特 性。
對于平面聯結結合部的剛度和阻尼特性，基爾薩諾娃、科巴赫、索恩 利等人進行了深入的研究，提出了一種"螺栓結合部剛度計算法"。假設接觸
面上的法向位移義與平均接觸壓力&的指數函數關系式為；1 = "/^("/^
是由結合面的加工方法和材料等決定的常數，可從經驗數據表中查取)，從 而，結合面的法向剛度為^ =丄尸 1,; 二平面接觸的結合面在平均剪切力
rf義 "附
K作用下的切向位移5可表示為5二~&， ^為結合面剪切柔度， 為剪切動剛度。
5日本京都大學的吉村允孝對機床結合部的研究表明，盡管結合部接觸 面積不同，但是只要結合部平均接觸壓力相同，單位面積結合部的動態性 能數據是相同的，并總結得到了結合部單位面積動態性能數據表。 一旦結 構確定后，相應的結合部也就確定了，這時只需根據結合面的條件從數據 表中查出相應的單位面積的特性數據，結合面的剛度和阻尼就可以通過對 結合面積積分獲得，這就是"吉村允孝積分法"。
后期研究者又提出了一種基于機械阻抗的頻響函數試驗識別法。其基 本思想是利用子結構和整體結構的頻響函數(FRF)提取結構結合部的動 力學參數，并考慮了測試頻響函數時測試誤差的影響。但是，在計算結合 部動態參數時需要對子結構的頻響函數矩陣求逆，而通過矩陣求逆運算后， 因噪聲干擾引入的微小的測量誤差必然導致很大的識別誤差。雖然之后的 研究者對這個問題提出了解決方法，在一定程度上提高識別精度。然而， 無論那種方法，在識別結合部參數時，均只是測試各子結構的頻率響應函 數，并沒有任何有關結合部的特性參數(如法向預載荷、表面粗糙度、金 屬材料、表面的加工方式等)。因此，所識別的參數再準確，也只能適用 于正在識別的動力系統，沒有普適性。

發明內容
本發明的目的在于提供一種機床固定結合部動力學參數的識別方法， 充分考慮了多個關鍵自由度方向的阻尼和剛度及其相互耦合關系，避免了 矩陣求逆所帶入的二次誤差，精度高。
一種機床固定結合部動力學參數的識別方法，具體為以結合部單元 結構阻尼矩陣q和結合部單元剛度矩陣《為參數變量，求取使得 (- 2M + ^C趨近于單位矩陣的最優解C，和《，其中質量矩陣M為 子結構質量矩陣M。，阻尼矩陣C由結合部單元結構阻尼矩陣C，和子結構阻
6尼矩陣C。組裝而成，剛度矩陣《由結合部單元剛度矩陣《與子結構剛度矩 陣K。組裝而成，//(W)為角頻率w的頻率響應函數，/為虛數單位；
所述結合部單元結構阻尼矩陣q和結合部單元剛度矩陣&的設定形式
分別考慮了結合部單元的各節點在三個平動自由度方向的阻尼和剛度，且 満足C,/g&， g為結構損耗因子。
一種機床固定結合部動力學參數的識別方法，具體為以結合部單元 結構阻尼矩陣C,和結合部單元剛度矩陣《為參數變量，求取使得 (- 2M + C + iO//(w)趨近于單位矩陣的最優解C,和《，其中質量矩陣M為子
結構質量矩陣M。，阻尼矩陣c為結合部單元結構阻尼矩陣c;的擴展矩陣，
剛度矩陣《由結合部單元剛度矩陣《與子結構剛度矩陣K。組裝而成，//(w) 為角頻率^的頻率響應函數，/為虛數單位；
所述結合部單元結構阻尼矩陣C,和結合部單元剛度矩陣&的設定形式
分別考慮了結合部單元的各節點在三個平動自由度方向的阻尼和剛度，且 滿足C,dg&， g為結構損耗因子。
所述結合部單元結構阻尼矩陣q和結合部單元剛度矩陣《均為 Px")x(h")維矩陣，n為結合部單元的節點個數。結合部單元的節點個數 可為8或16或18，選擇的節點個數越多，精度越高，但是計算復雜程度也 提高，因此優選8節點。
本發明以有限元理論和振動力學理論為基礎，建立了一種結合部的"參 數化"動力學模型，該模型充分考慮到了結合部的各種影響因素以及動力學 參數間的耦合關系；然后，以此為基礎，利用多自由度動態系統阻抗矩陣與頻響矩陣的互逆性這一基本性質，采用理論模態計算與實驗模態測試相 結合的方法對結合部剛度和阻尼進行識別，識別精度高，可以更加準確表 征結合部更豐富的動力學特性。
本發明首先獲得有限元分析的理論值(實體子結構的剛度、阻尼矩陣) 與實驗模態分析得到的實驗值(整體結構的頻響函數)，然后利用優化設 計方法，以要求的結合部參數(在研究中指結合部剛度矩陣、阻尼矩陣) 為設計變量，以阻抗矩陣和頻響函數之積與單位矩陣之差最小為優化設計 目標，通過多次迭代得到的設計變量值即為識別出的結合部參數。
本發明所建立的新的結合部動力學模型的理論計算結果與實驗比較誤 差不超過7%，與現有技術相比，精度得到了極大的提高，說明了我們所建 立的模型與求解方法的先進性。


圖1為結合部彈簧阻尼器模型示意圖； 圖2為矩形理想結合部單元示意圖3為螺栓聯結形式示意圖，圖(3a)為"線形"式，圖(3b)"陣列"
式；
圖4為結合部螺栓聯結單元模型示意圖,圖(4a)"線形式"聯結單元模 型,圖(4b)"陣列式"聯結單元模型；
圖5為結合部有限單元模型示意圖6為結合部單元受力模型示意圖； 圖7為結合部動力學模型示意圖； 圖8為實驗裝置示意圖9為實驗試件示意圖。
具體實施例方式
本發明的具體實施步驟如下
81) 對常見機床固定結合部的各種形式進行調研，給出固定結合部 有限單元模型的劃分準則，提取其本質屬性，建立"參數化"結合部單元動力 學模型；
2) 對子結構進行有限元分析，提取子結構質量矩陣M。和剛度矩陣
&，子結構一般都是由鋼鐵加工而成，這種材料本身的材料阻尼是很小的，
在這種情況下，機床結構的內阻尼的90%來自于機床結合部，故子結構的
阻尼矩陣C。與結合部阻尼矩陣q相比可忽略；
3) 根據"參數化"結合部單元動力學模型的節點對應關系，利用有
限元矩陣組裝理論，將子結構剛度矩陣《。和結合部單元的剛度矩陣《進行
組裝得到總剛K;結合部質量特性對機床結構的動態特性影響甚微可以忽 略，因此總質^ = ^。，阻尼矩陣c是由結合部結構阻尼矩陣q擴展得到， 即C中結合部8節點位置所對應的分塊矩陣為C，，其余元素為零；^和C,即 為待求解動力學參數；
4) 通過對真實結構提取出來的包含結合部單元的縮小模型進行模 態實驗，測定螺栓聯結的整個結構的頻響函數，根據有限元理論組裝得到 的含有待求解參數的整個結構的阻抗矩陣與實測頻響函數的互逆性，利用 最小二乘法，通過多次迭代求解設計變量值。
5) 結合部不可能脫離機械結構系統而存在，驗證求解得到的結合 部動力學參數的有效性，必須把相應參數帶入整個結構系統中，對該整體 模型進行理論模態分析,并與實驗模態分析結果進行比較驗證。
1.調研，分析，建模
目前研究者們所建立的結合部動力學模型都沒有充分體現結合部的具 體屬性(結合部的材料、表面形貌、預緊力、是否存在介質(潤滑油等)、 結合部尺寸與幾何形狀等)，將這種模型命名為"非參數化"結合部模型，這 也是限制目前結合部研究成果通用性的主要原因。
有鑒于此，我們提出建立一種能反映結合部具體屬性的"參數化"結合 部動力學模型。這種模型所建立的結合部剛度K、阻尼C的表達式包含了 結合部具體屬性，可以想象，只要結合部的具體參數一致，就可以使用相
9同的結合部動力學參數模型。所以結合部"參數化"模型具有通用性，可以為 機床結構的整體動力學模型的建立提供統-的理論和數據支持。
通過調研發現，機床固定結合部多為螺釘聯接，且多為"線形"式和"陣 列"式兩種形式，稱螺釘聯接位置為聯結點，如圖3所示。根據彈性力學
St.Venant局部影響原理和固定結合部應力仿真計算結果，對結合部的動力 學特性做如下假設。對于"線形"連接形式相鄰兩個螺釘之間的結合部動力 學特性，僅受這兩個螺釘力學狀態的控制，而與這兩個螺釘之外的其他螺 釘的力學狀態無關(如圖4 (a)所示)；對于"陣列式"連接相鄰四個螺 釘之間的結合部的動力學特性，僅受這四個螺釘力學狀態的控制，而與這 四個螺釘之外的其他螺釘的力學狀態無關(如圖4 (b)所示)。
可見，不論是"線形式"連接還是"陣列式"連接，都可以將結合部單元 模型表示成圖5所示的形式，其中I、 II分別是螺栓聯結的上下子結構單 元，m是假想的結合部單元，1-5、 2-6、 3-7、 4-8是結合部單元對應的8個 節點。每」個結合部單元有8個節點，每個節點具有3個自由度(三個平 動自由度)，每個單元總共有24個自由度。結合部單元的運動將通過節點 1與節點5、節點2與節點6、節點3與節點7、節點4與節點8之間的相 對運動表現出來。只要能準確建立這些節點位移與節點受力之間的關系， 就等于建立了其動力學模型。
對于一種結合部，存在六種不同形式的動態力，即六個自由度的廣義 力(如圖6所示)。也可產生六個自由度上的阻尼力，并且具有不同的阻 尼損耗因子。這些動態力分別是Z方向的正向力F:， X、 Y方向上的剪切 力《,&，繞X、 Y軸的彎矩M^A^，以及繞Z軸的剪切扭矩M^。
對于結合部來說，它的質量是可以忽略的，在建立其動力學模型時， ^R考慮其彈性和阻尼特性。
設各節點位移為^，各節點所受的力為^， Hl，2,…,7，8; j=l,2,3。首 先推導結合部有限單元的剛度矩陣。如前所述，結合部的運動特性是通過 節點i與節點5、節點2與節點6、節點3,與節點7、節點4與節點8之間 的相對運動表現出來，而這些節點之間的相對運動可表示為(d!j- d5j)、
10(d2j-d6j)、 (d3j-d7j)、 (d4j-d8j)， j=l，2,3。在不考慮阻尼的情況下,根據剛 度影響系數法，則
|j《(dln- d5n) + |j《(d2n- d6n) + |;《(d3n- d6n) + |j《(d4n- d8n) = ^ (1)
其中，尺i為剛度影響系數，i,m=l、 2、 3、 4，表示節點；n,j=l、 2、 3， 表示自由度方向；《i具體物理意義為僅在節點m與節點(m+4)的n方向
產生單位相對位移，而相應在i節點j方向所需施加的力。
在平衡條件下，有/17 =-/5/ 、 /2y. =-/6/ 、 /3/ =-/7y. 、 /4廣-/8J. (j=l,2,3)
令結合部單元節點位移向量為—(1 ， 12， 3 ，1,2,3 ", 1 ， 82， 3) 結合部單元節點彈性力向量為 = "1，,12，,13，721，"^22'^23".'^81'^82,^83) 因此，(l)式寫成矩陣形式為 [A][D，]呵Fw]
由上述推導可知，結合部單元剛度矩陣[《]具有對稱性和可分塊性；其
/ ft r,、
分塊形式為 ;一，，
I-A X 」24x24
其中K'為結合部單元剛度矩陣[&]進行"四等分塊"后的左上角矩陣，利 用該性質，可以簡化[《]的計算量，只要求得[^']12>;12，利用該性質即可得到 [&]24x24 。矩陣[]12><12中元素的具體排列形式如下所示。
ii結合部單元的阻尼通常為結構阻尼，結構阻尼的阻尼力^與振動位移 X成正比，相位比位移超前90。，結構阻尼系數77，則力^/77X。又^與剛度 A成正比，77 = gA， g為結構損耗因子(也稱結構阻尼比，為一經驗常數)。
從而力=勿^ = ^^。仿照結合部單元剛度矩陣[《]的建立過程，可以得到結 合部單元的結構阻尼力矩陣[F^]與振動位移[DJ之間的平衡方程為[D,H^]，其中[C,],[《]
所以，結合部單元的結構阻尼矩陣矩陣形式為[q]=
姊， -,.沐' —'.沐'姊'
乂24x24
根據上述結合部單元的受力狀況分析，可以將其形象的表示為圖7所
示的模型，本發明將其稱之為結合部"參數化"動力學模型，該模型單元為八 節點六面體型單元，即該單元是具有六面體空間拓撲形狀的假想單元，八
節點即為圖示8個角點。圖7中明確繪出了各個方向的剛度及其耦合關系， 阻尼只是在圖中用C表示，其阻尼耦合關系同理于剛度。 2.識別方法原理說明
對于多自由度振動系統,其動力學微分方程為M[i3]+C[3]+《[D] = [F]。
其中M[i3]為慣性力[&]， c[z3]為阻尼力[i^]，〖[D]為彈性力[ig， [F]為外
加激勵力，[D]為系統位移矩陣。
以該方程表示的系統阻抗矩陣(也稱動剛度矩陣)為- 2M + / C + iT， 其逆矩陣為系統的頻率響應函數矩陣H(w)。
所以可以得到 (-w2M + / C += ￡ ， E為單位矩陣
子結構一般都是由鋼鐵加工而成，這種材料本身的材料阻尼是很小的，
V V V V V w w <
& XI Kl & w &4 4 4
rl f— rl w. ^,. ，^
V V 1<2 & & &
12在這種情況下，機床結構的內阻尼的90%來自于機床結合部，故子結構的 阻尼矩陣Q與結合部阻尼矩陣G相比可忽略。系統阻尼力矩陣[d]，其中[c]為系統阻尼姬陣，由于系統阻尼僅考慮結合部的結
構阻尼，故[c]只與結合部單元結構阻尼矩陣c,相關。
所以動力學微分方程可簡化為MC[Z)]+= [F]，其阻抗矩陣為 + C + K ，使其與試驗采集到的頻響函數矩陣H(w)的乘積趨近于單位矩 陣的最優解即可求得C,和《。式-w2M + C + K中的系統阻尼矩陣C是由結合 部單元結構阻尼矩陣C,擴展得到，若假設結合部8個節點編號在結構整體
有限元模型中的編號仍為1 8，則C矩陣形式可以表示為C-f^1 "]，即C中
、o o乂
結合部8節點位置所對應的分塊矩陣為C,，其余元素為零；剛度矩陣《由 子結構剛度矩陣《。和結合部單元的剛度矩陣《組裝得到；質量矩陣M = M。。 對于各子結構，質量矩陣M。'，阻尼矩陣(比例阻尼，可忽略)，剛度矩陣《。可 通過有限元理論獲得；對于結合部，忽略其質量矩陣，其剛度矩陣&和阻 尼矩陣C,為本發明所求動力學參數。 3.實驗*求解，驗證
本實驗系統由固定結合部試件(子結構i、 n、結合部m)、加速度 傳感器w、連接螺釘、激勵力錘vi (含力傳感器v)、電荷放大器vn、
LMS-CADA-X信號采集及處理系統W1、 PC機IX、柔性懸掛繩、支撐架、
電纜屏蔽線等實驗設備組成。將結合部試件用柔性繩自由懸掛，采用單點
激勵多點測試(SIMO)的方法，對結合部模型進行頻響測試，實驗裝置示 意圖如8所示。
實驗時，將結合部實驗試件，如圖9所示(子結構i、 n、結合部m)
懸垂，在某點用力錘VI進行激勵，采用多個加速度傳感器IV進行響應信號 采集，經LMS信號采集及處理系統VDI處理后，從PC機IX中提取整體結構的頻響函數，阻抗矩陣可以利用有限元理論組裝得到，利用多自由度動態 系統阻抗矩陣與頻響矩陣的互逆性這一基本性質，即可求得結合部未知剛 度、阻尼參數。
圖9所示的試件的基本參數如下
實驗材料45#鋼；
結合部尺寸60mmx31.5mmx29mm; 結構件尺寸190mmxl90mmxl00mm; 預緊力矩為45N-m;
實驗劃分結點數為72個； 兩個螺栓連接，螺栓M10
將采用本發明所識別的結合部剛度矩陣& 、阻尼矩陣c,代入建立的結
合部動力學模型之中，并將該模型與構成結合部的各子結構的有限元動力 學模型組裝，可得到含結合部的結構整體動力學模型，對該整體模型進行 理論模態分析,并與實驗結果進行比較。比較結果如表1所示。
各階模態振型實驗結果 CHz)理論結果(Hz)誤差
1偏航4094090%
2測翻4714514.2%
3俯仰8718532.1%
4左右平動167317655.5%
5前后平動213022786.95%
6上下平動256826473,%
表1各階固有頻率
從上表可以看出,理論與試驗計算結果誤差最大不超過7%。可見，采 用這種方法識別的結合部參數是具有很高精度的，能夠很好的模擬結合部 的真實特性。
14將求解結果與"螺栓結合部剛度計算法"和"吉村允孝積分法"進行比 較，結果如表2所示.
各階模態實驗結果/Hz理論結果/Hz吉村允孝螺栓剛度計算
1偏航40940911087
2測翻471451385456
3俯仰871853755886
4左右平309
5前后平210
6上下平2568264718522430
表2各階模態固有頻率比較
表2表明,現有技術所述結合部動力學模型的理論計算結果與實驗結果 之間的誤差是比較大的,而我們所建立的新的結合部動力學模型的理論計算 結果與實驗比較誤差不超過7%，說明了我們所建立的模型以及求解方法的 先進性。
同樣是基于頻率響應函數的結合部參數識別技術研究，本方法卻能夠 很好的模擬結合部的真實結構。之所以會出現這種結果，是因為我們所建 立的結合部動力學模型，綜合考慮到了結合部各個方向的剛度和阻尼特性， 并沒有人為指定某一特定類型的結構來模擬結合部模型，充分考慮到了結 合部的各個參數及其耦合關系對結合部特性的影響。
如果把結合部的特性和參數作為一個"未知箱子"，那么，我們建立結 合部動力學模型時則是采用"黑箱建模"方法，即僅僅根據系統的輸入輸出數 據建模，即使對系統的結構和參數一無所知，也能夠對求解模型有一個很 好的模擬。而相對于前人的"灰箱建模"來說，由于他們在建立模型時加入了 一定的經驗假設，勢必帶來一定的偏差。
本項發明中的創新點如下 充分考慮了結合部各個自由度之間的耦合關系。
給出了固定結合部有限單元模型的劃分準則"線形"式和"陣列"式。
15 建模精度與求解結果精度得到極大提高。
提出了結合部"參數化"動力學模型的概念，結合部"參數化"動力學模 型的通用性，為機床結構的動力學研究提出了一種新的思路，也為機床結 構的動態優化設計提供了一種全新的計算方法。
權利要求
1、一種機床固定結合部動力學參數的識別方法，具體為以結合部單元結構阻尼矩陣C1和結合部單元剛度矩陣K1為參數變量，求取使得(-ω2M+iωC+K)H(ω)趨近于單位矩陣的最優解C1和K1，其中質量矩陣M為子結構質量矩陣M0，阻尼矩陣C由結合部單元結構阻尼矩陣C1和子結構阻尼矩陣C0組裝而成，剛度矩陣K由結合部單元剛度矩陣K1與子結構剛度矩陣K0組裝而成，H(ω)為角頻率ω的頻率響應函數，i為虛數單位；所述結合部單元結構阻尼矩陣C1和結合部單元剛度矩陣K1的設定形式分別考慮了結合部單元的各節點在三個平動自由度方向的阻尼和剛度，且滿足C1＝igK1，g為結構損耗因子。
2、 一種機床固定結合部動力學參數的識別方法，具體為以結合部單 元結構阻尼矩陣q和結合部單元剛度矩陣X,為參數變量，求取使得 (- 2M + C + iQ//(w)趨近于單位矩陣的最優解q和《，其中質量矩陣M為子結構質量矩陣M。，阻尼矩陣c為結合部單元結構阻尼矩陣q的擴展矩陣，剛度矩陣K由結合部單元剛度矩陣《與子結構剛度矩陣《。組裝而成，i/(w) 為角頻率^的頻率響應函數，/為虛數單位；所述結合部單元結構阻尼矩陣C,和結合部單元剛度矩陣&的設定形式 分別考慮了結合部單元的各節點在三個平動自由度方向的阻尼和剛度，且 滿足C,/g&， g為結構損耗因子。
3、 根據權利要求1或2所述的機床固定結合部動力學參數的識別方 法，其特征在于，所述結合部單元結構阻尼矩陣q和結合部單元剛度矩陣《 均為(3xw)x(3xw)維矩陣，n為結合部單元的節點個數。
4、 根據權利要求3所述的機床固定結合部動力學參數的識別方法，其特征在于，所述結合部單元為八節點六面體型單元。
5、 根據權利要求4所述的機床固定結合部動力學模型參數的識別方 法，其特征在于，所述結合部單元結構阻尼矩陣q和結合部單元剛度矩陣《 均為24x24維矩陣。
6、 根據權利要求5所述的機床固定結合部動力學參數的識別方法，其 特征在于，所述八節點六面體型單元內包括兩個相鄰聯結點。
7、 根據權利要求5所述的機床固定結合部動力學參數的識別方法，其 特征在于，所述八節點六面體型單元內包括四個相鄰聯結點。
全文摘要
本發明提供了一種機床固定結合部動力學參數的識別方法，將結合部單元結構阻尼矩陣和結合部單元剛度矩陣作為參數變量，以位移阻抗矩陣和位移頻響函數之積與單位矩陣之差最小為優化設計目標，通過多次迭代得到的參數變量值即為識別出的結合部參數。本發明考慮了多個關鍵自由度方向的阻尼和剛度及其相互耦合關系，避免了矩陣求逆所帶入的二次誤差，精度高，更加準確表征結合部更豐富的動力學特性。
文檔編號G01N19/00GK101458205SQ20081019682
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月29日 優先權日2008年8月29日
發明者強 徐, 斌 李, 毛寬民 申請人:華中科技大學