壓力機沖擊力反演計算方法研究.pdf

1、壓力機沖壓加工中的沖擊力是沖擊振動與噪聲產(chǎn)生的根源，精確測量或計算其時程曲線，對改變結(jié)構(gòu)彈性能釋放速度、降低沖擊振動噪聲和優(yōu)化鍛壓工藝具有重要作用。而由于壓力機結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和沖擊力的重載寬頻特性，使得沖擊力通常難以直接精確計算和測量。近年來，隨著傳感技術(shù)及計算機數(shù)字信號處理技術(shù)的快速發(fā)展，使得通過洲力傳感器測量與反演方法相結(jié)合的壓力機沖擊力的精確測量計算成為可能。本文以VH16型壓力機為研究對象，運用數(shù)值反演理論在時域范疇內(nèi)對沖擊力進行

2、逆向反演計算。即在不改變壓力機結(jié)構(gòu)形式的情況下，通過測量在沖擊力作用下壓力機結(jié)構(gòu)上特定點的響應(yīng)信號，間接獲得沖擊力。
　　首先，將壓力機視為一個時不變系統(tǒng)，建立其沖擊力輸入與響應(yīng)輸出之間的關(guān)系。通過合理的離散化將其轉(zhuǎn)化為線性代數(shù)方程，以適用十計算機求解。采用奇異值分解技術(shù)和最小二乘法深入分析沖擊力反演計算問題的病態(tài)機理，并介紹了對病態(tài)問題處理的正則化方法和正則參數(shù)的選取準則。
　　其次，建立壓力機沖擊作用部分的有限元簡化模型

3、，通過瞬態(tài)分析分別求解在三角波、半正弦波沖擊力作用下的動力學響應(yīng)。選取特定點的響應(yīng)信號，采用反演理論的不同正則化方法獲取壓力機的結(jié)構(gòu)脈沖響應(yīng)函數(shù)，并通過數(shù)值穩(wěn)態(tài)的正向卷積分選取以L曲線確定正則化參數(shù)的Tikhonov正則化方法獲得的脈沖響應(yīng)函數(shù)用于壓力機沖擊力的反演計算。
　　最后，以實驗測量獲得的應(yīng)變響應(yīng)信號作為源信號，分別采用Tikhonov正則化方法、截斷奇異值方法和共軛梯度迭代法對壓力機沖擊力在時域范疇內(nèi)進行逆向反演計算。