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公开(公告)号：CN110619164A
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201910838424.8
申请日：2019-09-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于分形理论以及Florida理论的接触表面摩擦系数的建模方法，为了重构接触面的真实摩擦系数，首先基于力闭环特征将宏观接触转换成微观接触考虑到单微凸体变形中。然后根据材料弹性/塑性变形阶段，通过分段积分求解出真实接触面积和接触载荷，在此基础上利用Florida理论推导出接触面的摩擦系数模型。最后开发一种可靠的螺栓紧固方案，为提升重型数控机床装配技术提供理论支撑。结合面的微观形貌直接影响机械结合部的真实接触面积的大小和接触载荷的分布，进一步导致接触面的摩擦系数发生变化。而螺栓承载面的摩擦系数又会影响螺栓预紧力矩的分配，从而引起栓接刚度的变化。
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公开(公告)号：CN113722948B
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202110877688.1
申请日：2021-08-01
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明公开了一种考虑徐变效应的重型机床基础沉降变形计算方法，该方法在空间域上，对机床基础的水平方向进行稠密和稀疏两种方式的加筋，基础纵向布筋方式可采用均匀布筋和非均匀布筋，依据布筋方式建立基础的有限元求解模型。在时域上，基于龄期调整的有效模量法，引入钢筋效应的调整系数，应用有限元平衡方程求解，将计算的徐变值和弹性变形叠加得到考虑徐变效应的基础沉降变形值。本发明为重型数控机床混凝土基础沉降变形提供了理论计算方法，能通过Matlab计算得到变形值，可以为重型机床加工误差补偿工作具有一定的工程意义，也可依据得到的沉降变形局部最大值，反推针对重型机床更为合适的基础布筋方式，为机床基础设计提供理论依据。
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公开(公告)号：CN110644542B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201910924437.7
申请日：2019-09-27
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基础不均匀沉降的模块化修正装置，该装置包括机床滑轨、模块化基础、楔形基础、连接装置、液压装置、液压泵、线性位移传感器、信号采集处理中心、基础滑轨、挡油限位装置、润滑油槽、油循环装置。线性位移传感器布置在两个机床滑轨中，线性位移传感器与机床滑轨1位移变形相同，当基础发生不均匀沉降时，位移变形信号通过线性位移传感器传送到信号采集处理中心，信号通过计算机系统进行处理，并通过计算机自动计算楔形基础应该调整的位移量。信号采集处理中心处理完的位移变形信号传送给液压泵，液压泵通过供油压力的大小来控制液压活塞的移动，修正基础的不均匀沉降。
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公开(公告)号：CN110779669B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN201910879316.5
申请日：2019-09-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M7/02
Abstract: 本发明公开了重型机床基础排桩隔振形式可调的实验装置，该实验装置包括齿条机构、有孔挡板、长齿条机构、齿轮机构、排桩固定机构、排桩、挡板、模型箱、地基土、机床模型、基础、楔形升降板、齿轮、齿轮固定机构。当需要排桩的不同形式时，可以使齿轮机构带着排桩固定机构脱离地基土，然后再排桩固定机构上布置不同直径、间距、长度和材料的排桩。分析不同排桩形式和振动干扰的情况下，得到机床‑基础的应力应变和变形的规律，为机床的稳定性打下基础。
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公开(公告)号：CN112395767A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011331003.5
申请日：2020-11-24
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种由基础均匀沉降变形引起机床刀尖点位姿变化的计算方法，属于重型数控机床加工精度的领域。本发明的核心是在基础混凝土徐变理论的基础上，对弹性模量进行修正，得到不同时段调整龄期的有效模量，分别代入Workbench模型中，进而得出基础混凝土在不同时段下的沉降变形，建立基础沉降变形的预测模型；根据重型机床的载荷分布和拓扑结构，将重型数控机床简化成二维模型，机床的零部件简化成平面梁单元和接触单元，建立以节点位移为未知量的线性方程组，依据基础沉降变形的预测模型，确定基础均匀沉降值为边界位移约束，将工况下的切削力转化为节点载荷，计算出工况下机床刀尖点的位姿变化。本发明计算相对简单，节省时间成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110598306A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910841157.X
申请日：2019-09-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种考虑车间梁基础与机床地基基础耦合下的隔振建模方法，属于重型机床隔振技术领域。其中构建车间梁基础以及机床地基基础的耦合作用对外部干扰因素的影响。该方法包括对车间梁基础的深度、宽度、加筋层以及基础的排布方式等建模，还包括梁基础与机床地基基础的耦合作用关系的建模，最终搭建出车间梁基础-机床地基基础隔振系统。本发明很大程度为梁基础的设计提供了理论支撑，不仅对梁基础的静力学特性有要求，还考虑其动态特性对重型机床隔振的影响，对指导重型机床加工精度的提升具有重要工程意义。
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公开(公告)号：CN110619164B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN201910838424.8
申请日：2019-09-05
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种基于分形理论以及Florida理论的接触表面摩擦系数的建模方法，为了重构接触面的真实摩擦系数，首先基于力闭环特征将宏观接触转换成微观接触考虑到单微凸体变形中。然后根据材料弹性/塑性变形阶段，通过分段积分求解出真实接触面积和接触载荷，在此基础上利用Florida理论推导出接触面的摩擦系数模型。最后开发一种可靠的螺栓紧固方案，为提升重型数控机床装配技术提供理论支撑。结合面的微观形貌直接影响机械结合部的真实接触面积的大小和接触载荷的分布，进一步导致接触面的摩擦系数发生变化。而螺栓承载面的摩擦系数又会影响螺栓预紧力矩的分配，从而引起栓接刚度的变化。
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公开(公告)号：CN113532380B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202110877666.5
申请日：2021-08-01
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种组合式重型机床基础沉降精密检测装置，属于重型机床基础沉降精密检测领域。根据重型数控机床的结构特点，将基础的主要受力区域分别设计为多个基础子块组合结构，在基础子块内铺设光纤传感器用来检测基础的承载变形，单个光纤传感器安装方便，检测精度更高，而且组合式基础块可以实现单个基础子块的更换。将光纤传感器通过基础块预留槽引出，并联接入多通道采集设备，当光纤传感器发生损坏时，便于快速定位出现问题的基础块，最后利用分布式光纤传感系统实现基础沉降的数据采集。实验装置采用可调的基础箱，确保组合基础块的刚度要求。
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公开(公告)号：CN113722947B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202110877664.6
申请日：2021-08-01
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/25 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于多目标粒子群算法的重型机床基础设计方法，针对机床基础的结构特点，建立基于六面体八节点单元的有限元模型，根据基础经常受力区域，在XY平面上进行局部网格细化；根据基础在竖向位移变形差异，将Z向靠近机床的位置局部网格细化，迭代求解最佳的划分单元模型。在此基础上，引入多目标粒子群算法，以基础三个方向的布筋率、混凝土型号、钢筋型号为设计变量，最小建造成本、最大固有频率、最小承载变形为目标函数，参照混凝土结构设计规范，确定变量的约束条件，对基础进行主要参数的优化分析，达到基础性能最优、建造成本最低，为重型机床基础设计提供理论依据。
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公开(公告)号：CN109960883B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN201910242143.6
申请日：2019-03-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G16C60/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于分形理论的含倾角结合面接触刚度计算方法，由于重型数控机床大自重/大载荷的特点，在长期不均匀载荷作用下导致结构间结合面产生倾角，为了重构倾角下真实接触参数，本发明基于受力特征将宏观倾角接触转换成微观倾角接触考虑到单微凸体变形中，考虑材料弹性/弹塑性和完全塑性变形三个阶段，通过分段积分来计算接触表面的真实面积，基于分型理论推导了结合面刚度模型。本发明通过搭建的含倾角结合面实验系统，对比理论模态与实验模态值验证了该模型的精确性，基于该发明我们分析了分型参数/倾角值等参数对结合面特性的影响规律，为提升重型数控机床精度提供理论依据。
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