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目前,随着高档数控机床设计的不断发展,要求人们必须从非线性方面来研究机械结合面。为此,本文从三种不同的理论出发进行了结合面滞回非线性理论模型的研究。论文的具体工作有:
首先,研究了建立含有Mullins效应材料的伪弹性理论模型的整体思路以及伪弹性能函数和软化函数的建立方法。重点研究了Ogden伪弹性模型。在此基础上考虑结合部滞回特性提出了结合部假想材料的伪弹性能函数以及建立损伤函数的方法。其次,研究了如何建立结合面假想材料单元的物性矩阵,并结合弹塑性理论进行了理论推导。最后研究了若干个非线性滞回模型,重点研究了Bouc-Wen滞回模型。并以广义Bouc-Wen函数为基础推导出结合面滞回特性的理论模型,对模型各参数进行了分析。
搭建了结合面法向准静态加载实验台,进行了结合面法向准静态加载实验。对实验数据进行了截取,消除趋势误差以及滤波处理。最终得到需要的结合面法向载荷与变形量的实验数据。
在实验数据的基础上分别采用分段求取平均ψ法、拟合ψ与x为连续函数法以及最小二乘法对结合部滞回模型进行参数辨识。以最小二乘法辨识得到的参数可以较好的与实验曲线吻合。由此验证了本文所推导出的结合面滞回模型的正确性。