[发明专利]一种基于三维修正分形理论的单面接触刀柄‑主轴结合部刚度分析方法

摘要

本发明公开了一种基于三维修正分形理论的单面接触刀柄‑主轴结合部刚度分析方法，更具体是一种考虑了系统结合面压力不均匀分布的结合部分形刚度精确模型，并基于该模型对高转速条件下结合部刚度进行分析。该方法首先建立三维修正分形法向与切向刚度模型，通过静力分析得到接触面各节点压强，并基于此压强计算各节点对应等效法向及切向刚度，通过转换并联得到结合部扭转与径向刚度值。最终揭示不同转速与高转速下拉刀力对结合部刚度的影响趋势，确定极限转速与拉刀力合理取值范围。该方法在有限元分析中考虑了结合面压力分布不均匀情况，从而针对高转速条件下的BT40刀柄‑主轴结合部刚度进行了精确建模与分析。

主权项

一种基于三维修正分形理论的单面接触刀柄‑主轴结合部刚度分析方法，其特征在于：S1、基于M‑B分形模型，并同时考虑弹塑性变形与域拓展因子的影响，建立精确的三维分形法向与切向刚度模型；S2、对BT40刀柄‑主轴系统建立含有接触单元的三维几何模型，并进行有限元静力分析，从而获得接触面压力分布云图，同时提取各节点压强，通过乘以网格面积获得各节点所在局部区域的结合面压力；S3、根据三维分形理论，基于各节点所在局部区域的结合面压力值计算各节点对应的等效结合面法向及切向刚度值；S4、将各节点法向与径向刚度进行转换并联得到结合部扭转刚度与径向刚度值；S5、通过求取不同转速及高转速条件下不同拉刀力对结合部刚度值，揭示了转速与拉刀力对结合部刚度的影响趋势。