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[发明专利]一种组合式重型机床基础沉降精密检测装置-CN202110877666.5有效
发明人：杨聪彬;张建涛;刘志峰;姜凯;赵永胜;苏贺旺 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-01 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种组合式重型机床基础沉降精密检测装置，属于重型机床基础沉降精密检测领域。根据重型数控机床的结构特点，将基础的主要受力区域分别设计为多个基础子块组合结构，在基础子块内铺设光纤传感器用来检测基础的承载变形，单个光纤传感器安装方便，检测精度更高，而且组合式基础块可以实现单个基础子块的更换。将光纤传感器通过基础块预留槽引出，并联接入多通道采集设备，当光纤传感器发生损坏时，便于快速定位出现问题的基础块，最后利用分布式光纤传感系统实现基础沉降的数据采集。实验装置采用可调的基础箱，确保组合基础块的刚度要求。
一种组合式重型机床基础沉降精密检测装置

[发明专利]一种基于多目标粒子群算法的重型机床基础设计方法-CN202110877664.6有效
发明人：张建涛;刘志峰;姜凯;苏贺旺;杨聪彬;赵永胜 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-01 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多目标粒子群算法的重型机床基础设计方法，针对机床基础的结构特点，建立基于六面体八节点单元的有限元模型，根据基础经常受力区域，在XY平面上进行局部网格细化；根据基础在竖向位移变形差异，将Z向靠近机床的位置局部网格细化，迭代求解最佳的划分单元模型。在此基础上，引入多目标粒子群算法，以基础三个方向的布筋率、混凝土型号、钢筋型号为设计变量，最小建造成本、最大固有频率、最小承载变形为目标函数，参照混凝土结构设计规范，确定变量的约束条件，对基础进行主要参数的优化分析，达到基础性能最优、建造成本最低，为重型机床基础设计提供理论依据。
一种基于多目标粒子算法重型机床基础设计方法

[发明专利]一种考虑徐变效应的重型机床基础沉降变形计算方法-CN202110877688.1有效
发明人：张建涛;刘志峰;姜凯;苏贺旺;杨聪彬;赵永胜 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-01 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑徐变效应的重型机床基础沉降变形计算方法，该方法在空间域上，对机床基础的水平方向进行稠密和稀疏两种方式的加筋，基础纵向布筋方式可采用均匀布筋和非均匀布筋，依据布筋方式建立基础的有限元求解模型。在时域上，基于龄期调整的有效模量法，引入钢筋效应的调整系数，应用有限元平衡方程求解，将计算的徐变值和弹性变形叠加得到考虑徐变效应的基础沉降变形值。本发明为重型数控机床混凝土基础沉降变形提供了理论计算方法，能通过Matlab计算得到变形值，可以为重型机床加工误差补偿工作具有一定的工程意义，也可依据得到的沉降变形局部最大值，反推针对重型机床更为合适的基础布筋方式，为机床基础设计提供理论依据。
一种考虑效应重型机床基础沉降变形计算方法

[发明专利]一种调整块与叠层橡胶并联支撑的可调式垫铁-CN202110877659.5有效
发明人： 苏贺旺;刘志峰;姜凯;张建涛;李彦生 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-01 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： F16M11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种调整块与叠层橡胶并联支撑的可调式垫铁，包括上支板、叠层橡胶、定位装置、下支板、垫铁底座、距离传感器、垫铁调整块、调整螺栓和伺服驱动器；叠层橡胶由保护层橡胶、片状橡胶和钢板组成，叠层橡胶安装在垫铁底座的平面上，从滑槽内推进，并用螺栓固定；距离传感器设置在垫铁调整块侧面，伺服驱动器与调整螺栓连接。与传统的垫铁法相比，使用叠层橡胶提高了系统的阻尼和刚度，能够有效隔绝环境振动，同时并联式支撑具有良好的承载稳定性；使用模块化设计在不移出垫铁的情况下，根据需要方便更换叠层橡胶；采用电涡流传感器实时准确测量垫铁高度，伺服驱动器精准调控垫铁高度，避免了反复调平从而大大减少机床调平的工作量。
一种调整橡胶并联支撑调式

[发明专利]一种基于精确谱矩的粗糙表面分形参数识别方法-CN202110877676.9在审
发明人：姜凯;刘志峰;张建涛;苏贺旺;杨聪彬;赵永胜 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-01 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于精度谱矩的粗糙表面分形识别方法，包括：(1)建立精确谱矩数学方程；(2)生成全域分形维数的谱矩参数对应表；(3)搭建人工神经网络的分形参数识别模型；工程表面具有自相似、自仿射等分形特征，利用级数形式的WM函数在有限区间可微，推导出含分形参数的精确谱矩方程，即m0、m2、m4，其次根据给定的理论分形参数Di和Gi生成一系列谱矩参数表，然后以谱矩为输入层、分形参数为输出层，建立一种分形参数识别神经网络模型。本发明提高了表面分形参数辨识的精确性，明显优于传统方法，如PSD、SF、RMS等方法，对表面摩擦、磨损、接触特性研究有着重要的指导意义。
一种基于精确粗糙表面参数识别方法

[发明专利]一种由基础均匀沉降变形引起机床刀尖点位姿变化的计算方法-CN202011331003.5在审
发明人：张建涛;李彦生;刘志峰;姜凯;田杨;苏贺旺 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2021-02-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种由基础均匀沉降变形引起机床刀尖点位姿变化的计算方法，属于重型数控机床加工精度的领域。本发明的核心是在基础混凝土徐变理论的基础上，对弹性模量进行修正，得到不同时段调整龄期的有效模量，分别代入Workbench模型中，进而得出基础混凝土在不同时段下的沉降变形，建立基础沉降变形的预测模型；根据重型机床的载荷分布和拓扑结构，将重型数控机床简化成二维模型，机床的零部件简化成平面梁单元和接触单元，建立以节点位移为未知量的线性方程组，依据基础沉降变形的预测模型，确定基础均匀沉降值为边界位移约束，将工况下的切削力转化为节点载荷，计算出工况下机床刀尖点的位姿变化。本发明计算相对简单，节省时间成本。
一种基础均匀沉降变形引起机床刀尖点位姿变化计算方法