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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
为了便于进行加工制造和运输，几乎所有的机械产品都是多个零部件按照一定的连接关系构成的装配体，零件之间相互接触的部位称之为“结合部”，相互接触的表面称之为“结合面”。 由于机械结构的结合部广泛存在于机械系统中，并且对机械系统的动力学特性影响较大，若能在复杂机械产品设计阶段对机械结合部动力学特性进行准确建模、仿真及优化，将能够有效提高机械产品的设计质量与效率，大幅度提高产品设计的一次成功率。本论文针对机械结合部动力学特性，进行了一系列理论和实验研究，主要体现在以下几个方面：（1）基于粗糙表面接触分形理论的机械结合面刚度模型研究。随着对机械结合部动力学特性研究的深入，研究人员开始利用摩擦学的粗糙表面接触分形模型进行机械结合面刚度的建模，但是现有的结合面刚度模型认为粗糙表面上的微凸体发生完全变形，没有细致考虑微凸体变形的过程。本论文针对这一不足，对机械结合面刚度模型进行了修正，完成了修正模型的理论推导与数值仿真分析，研究了修正刚度模型随模型参数的变化规律，并且对修正模型和原模型进行了对比研究。该研究工作有利于机械结合面刚度理论模型的逐步完善。（2）粗糙表面分形尺度系数识别方法研究。为了基于粗糙表面接触分形理论的机械结合面刚度模型的实际应用，首先需要识别出机械结合面分形参数。本论文基于离散功率谱密度，提出了一种新的分形尺度系数的识别方法。研究结果表明，本论文提出的分形尺度系数识别方法与结构函数法、功率谱法、方差法等方法相比，能够更精确的识别出理想分形曲线的分形尺度系数，因此本论文提出的识别方法具有更高的识别精度。（3）机械结合部刚度的实验验证研究。对基于粗糙表面接触分形理论的机械结合面刚度模型的研究还停留在理论研究阶段，为了研究该模型应用于实际的效果，本论文设计了螺栓连接试件进行实验研究，识别出结合部的刚度。然后，识别出结合面表面轮廓曲线的分形参数，利用机械结合面刚度理论模型得到机械结合部的刚度。最后将理论计算结果与实验测试结果进行对比研究。研究表明，结合部刚度理论模型能够描述机械结合部刚度随结合面法向载荷的变化趋势，该研究工作对结合面刚度理论实际应用的研究具有一定的指导意义。（4）基于结构阻尼的机械结合部动力学模型研究。机械结合部的能耗机理与结构阻尼的能耗机理较相似，然而研究人员为了建模分析的简便，一般将结合部阻尼等效处理为粘性阻尼。本论文对基于结构阻尼的结合部动力学模型进行了理论研究和实验验证，研究表明，该模型能够准确描述机械结合部动力学特性，从而丰富了机械结合部动力学分析的手段。（5）螺栓结合部仿真模型研究。螺栓结合部的刚度受到结合部结构尺寸和材料属性以及螺栓预紧力的影响，为了在有限元分析模型中综合考虑这些因素，提出了一种螺栓结合部仿真建模方法。采用该建模方法对螺栓连接结构进行模态分析，并用试验模态分析验证了建模方法的准确性，为螺栓结合部仿真建模方法的应用奠定了基础。 |
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发表于 2022-8-24 16:08:24
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