【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高性能以及精密装配，涉及信号采集和处理，联合外差理论和螺栓连接刚度降价模型，实现栓接系统结合部性能实时评估。
技术介绍
1、实时评估栓接结合部性能是公认的难题。螺栓连接是高端数控机床装配的重要组成部分，栓接结构受到内外因素长期累积影响，不可避免的发生螺栓预紧力松弛与结合部刚度退化等表征的宏观力学行为，导致栓接结合部性能退化，严重影响高端数控机床可靠性和精度保持性。为了量化表征栓接结合部性能，将实验数据和理论模型相结合，引入外差理论和螺栓连接刚度降价模型，提出一种基于外差理论的栓接结合部性能评估方法，揭示栓接结合部性能退化行为，解决栓接结合部性能实时评估难的问题。本专利技术为高端数控机床栓接性能预测与评估，以及整机精度保持性提供技术支撑，有效提升国产高端机床产品的核心竞争力。
技术实现思路
1、本专利技术的关键是推导激励频率fb、共振频率(基频)f和时域信号δt之间的数学表达方程，根据螺栓连接刚度降阶模型，建立一种栓接结合部性能实时评估模型。
2、具体而言，技术方案如下：
3、步骤1搭建栓接结构测试系统；
4、该系统主要包括栓接结构、信号发生器、功率放大器、激振器、阻抗传感器以及加速速度传感器等。所述栓接结构的两端为悬臂梁结构，栓接结构的中间为螺栓连接结构，螺栓连接结构将栓接件连接固定；两端为悬臂梁结构分别为激振点和测试点，激振点通过阻抗传感器与激振器连接，测试点通过加速速度传感器与采集系统连接；信号发生器通过功率放大器与激振器连接。
5、步骤2推导频域-时域数学方程；
6、通过信号发生器和功率放大器控制和调节激振器的激振频率fb和幅值来激励任意栓接结构，利用采集系统获取栓接结构衰退的加速度信号。具体地，以激振器停止工作为开始，解析加速度传感器衰荡时域信号，读取稳定衰荡正弦曲线任意相邻波峰时间间隔δt，基于外差理论，激励频率fb、共振频率(基频)f和时域信号δt之间的数学表达方程为：
7、
8、步骤3提出栓接结合部性能实时评估模型；
9、moore提出螺栓连接刚度降阶模型为：
10、
11、式中，初始螺栓连接刚度km；螺栓初始拧紧力矩tm；任意拧紧力矩t；α,β为力矩相关拟合系数。
12、将式(2)等效类比得：
13、
14、式中，f0为栓接结构有限元模态一阶频率；α′,β′为频率相关拟合系数。
15、通过式(1)获得实时状态下栓接结构系统的共振频率，然后代入式(3)即可得到实时状态下螺栓连接刚度，实现栓接结合部性能实时评估。
16、本专利技术具有以下优点和积极效果：1.提出了激励频率fb、共振频率(基频)f和时域信号δt之间的数学表达方程，实现了栓接结构系统共振频率的实时检测；2.提出了一种基于外差理论的栓接结合部性能评估方法，解决了栓接结合部性能量化和表征的难题，实现了栓接结合部性能实时评估。
17、摘要附图
18、下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细的说明。此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
19、图1栓接结构测试系统。
20、图2为基频-螺栓连接刚度曲线图。
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1.一种基于外差理论的栓接结合部性能评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于外差理论的栓接结合部性能...
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