环形虚拟材料的圆柱结合部动态特性建模

针对弹簧阻尼单元在圆柱结合部动态特性的模拟中的不连续等缺陷,提出一种新的结合面建模方式,构建模拟结合面动态特性情况的一层环形虚拟材料层,通过设置环形虚拟材料层的材料属性来实现接触面动态特性的仿真模拟。对所建立的理论模型分别采用了两组弹簧阻尼单元建模、四组弹簧阻尼建模和环形虚拟材料层建模。将三组仿真结果与理论模型的解析解对比,其中环形虚拟材料层模型的误差仅有3.51%,而两组弹簧阻尼单元模型和四组弹簧阻尼单元模型的误差分别是14.34%和10.68%。对于建立的双驱滚滑复合导轨进给系统,采用了弹簧阻尼单元建模与虚拟材料层建模,并将两种仿真结果与系统的模态锤击实验结果对比。弹簧阻尼单元仿真的前6阶频率中,误差均在15%以上。环形虚拟材料仿真的前6阶频率中,除了第二阶误差在11.1%,其他误差均控制在8%以内,满足工程分析需要。