[发明专利]一种导轨滑块系统有限元分析的等效刚度参数设置方法

权利要求书

1.一种导轨滑块系统有限元分析的等效刚度参数设置方法，其特征在于，包括：

步骤A，对导轨滑块系统进行刚度测试试验，得到导轨滑块的刚度系数，定义为刚度系数实测值；

步骤B，在三维造型软件中建立导轨滑块系统的三维模型，并导入至有限元分析软件中；

步骤C，在有限元分析软件中，对导轨滑块系统的受力变形情况进行仿真分析，得到导轨滑块的仿真刚度系数，定义为刚度系数仿真值；

步骤D，对比分析刚度系数实测值与刚度系数仿真值，判断刚度系数仿真值是否满足容许误差要求，若满足则选取导轨材料当前的弹性模量参数作为最终用以模拟真实导轨滑块刚度特性的等效刚度参数使用；若不满足，则对有限元分析软件中导轨材料的弹性模量参数进行修正后返回步骤C对导轨滑块系统进行重新仿真分析，直到得到的刚度系数仿真值满足容许误差要求。

2.根据权利要求1所述的一种导轨滑块系统有限元分析的等效刚度参数设置方法，其特征在于，所述步骤A的具体试验方法包括：

步骤A1，搭建测试平台，包括基座、导轨滑块系统、加载工装、液压加载装置、压力传感器、位移传感器或千分表，加载工装通过导轨滑块系统安装于基座上，液压加载装置作用于加载工装上，液压加载装置和加载工装之间设置压力传感器，位移传感器或千分表设置于加载工装和基座之间；

步骤A2，液压加载装置通过加载工装向导轨滑块系统施加大小为Ft的压力；

步骤A3，导轨滑块系统在压力作用下发生变形，利用位移传感器或千分表对其变形量进行测量，记录为Dt；

步骤A4，计算导轨滑块系统的刚度系数实测值Kt=Ft/Dt。

3.根据权利要求2所述的一种导轨滑块系统有限元分析的等效刚度参数设置方法，其特征在于，所述步骤C的具体过程为：对导轨滑块系统施加大小为Fs的载荷，并提取当前导轨滑块系统的变形量仿真结果Dsi，然后计算当前导轨滑块系统的刚度系数仿真值Ksi=Fs/Dsi（其中i=1，2，3，……）。

4.根据权利要求3所述的一种导轨滑块系统有限元分析的等效刚度参数设置方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

步骤D1，设定导轨滑块系统的刚度系数仿真值容许误差△K，判断|Kt/Ks_i-1|是否小于△K，若是，则选取导轨材料当前的弹性模量参数E_i作为最终用以模拟真实导轨滑块刚度特性的等效刚度参数使用；若否，则执行步骤D2；

步骤D2，以导轨滑块系统的刚度系数实测值Kt和刚度系数仿真值Ks_i的比值计算当前修正系数C_i=Kt/Ks_i；

步骤D3，对导轨材料当前的弹性模量参数E_i进行修正，得到修正弹性模量参数E_i+1=C_iE_i，将有限元分析软件中导轨材料当前的弹性模量参数修正为E_i+1，并返回步骤C。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种导轨滑块系统有限元分析的等效刚度参数设置方法，其特征在于，步骤B中所述的导轨滑块系统的三维模型采用简化模型表示，即导轨模型用相同外形尺寸的长方体表示，滑块模型仅保留外形特征。