Kondensation und Freiheitsgrad-Reduktion für thermoelastische Modelle von Gestellstruktaurbauteilen an Werkzeugmaschinen

机床框架结构件热弹性模型的凝结和自由度折减

• 批准号: 160095498
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Knut Großmann (†)
• 金额: --
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/160095498?language=en
• 关键词: Kondensation; und; Freiheitsgrad; Reduktion; thermoelastische

Thermoelastische Verformungen von spanenden Werkzeugmaschinen (WZM) verursachen einen bedeutenden Teil des Bearbeitungsfehlers am Werkstück. Die Berechnung dieser Verformungen im Entwicklungsprozess von WZM ist daher von großer Bedeutung. Können während der Maschinenentwicklung entstandene Modelle auch für steuerungsintegrierte Korrekturen thermischer Verformungen verwendet werden, so wird eine Durchgängigkeit von Entwicklungsprozess und Betrieb erreicht. Die Methode der Finiten Elemente (FEM) ist ein für strukturmechanische und thermoelastische Berechnungen an WZM etabliertes und gut in den CAD-Prozess eingebettetes Werkzeug. Bei thermoelastischen FE-Modellierungen großer Strukturen entstehen allerdings erstens große Modelle mit vielen tausend Freiheitsgraden und damit große Rechenzeiten. Große Relativbewegungen der Maschinenbaugruppen untereinander erfordern zweitens veränderliche Koppelbedingungen, die in der FEM nur aufwändig und unübersichtlich modellierbar sind. Der Export von koppelbaren, reduzierten, auf notwendige Koordinaten kondensierten thermoelastischen FE-Modellen von WZM-Gestellbaugruppen in eine Simulationsumgebung, in der nichtlineare Koppel- und Wärmeübergangsbedingungen einfach hinzufügbar sind, würde beide Probleme beheben. Ähnlich wie bei der modalen Reduktion der die Strukturdynamik beschreibenden, aus FE-Modellierungen entstehenden schwach gedämpften DGL-Systeme ist prinzipiell auch für thermoelastische und damit stark gedämpfte Problemstellungen eine Modellordnungsreduktion und Kondensation möglich. Allerdings sind solche Verfahren bisher vor allem im Bereich der elektro-thermischen Simulation von Mikrosystemen und Schaltkreisen unter den dort vorliegenden Struktureigenschaften und Randbedingungen erprobt worden.Das Projekt möchte daher thermoelastische FE-Modelle von WZM-Gestellbaugruppen durch Anwendung von mathematischen Methoden zur Modellordnungsreduktion vereinfachen und auf notwendige Koordinaten kondensieren, so dass in thermischer Echtzeit simulierbare thermoelastische Modelle mit nach wie vor enthaltenem Strukturbezug entstehen, die zudem untereinander koppelbar sind. Das Projekt untersucht und modifiziert daher im Antragszeitraum am Beispiel eines Maschinenständers und eines Spindelstocks sowohl bekannte als auch zu entwickelnde mathematische Methoden der Ordnungsreduktion und Kondensation und gewinnt Aussagen zur erreichbaren Abbildungsgenauigkeit des transienten und des Beharrungsverhaltens. Erste Arbeiten zur Kopplung der reduzierten Modelle sind am Ende des Antragszeitraumes geplant. An den Antragszeitraum anschließend sind vertiefte Untersuchungen zur Verknüpfung reduzierter und kondensierter thermoelastischer Modelle von WZM-Baugruppen zu einer „virtuellen WZM“ und mit diesem Modell die Transformation der thermisch bedingten Reaktionen in einen Fehlervektor am TCP geplant. Entsprechend der Spezifik des Projekts wird die Arbeitsgruppe des Antragstellers von Mathematikern der Professur Numerische Analysis der TU Dresden unterstützt.

Thermoelastische Verformungen von spandex（WZM）的胡须是胡须的胡须。 Thermoelastische Verformungen von WZM与新型号形成鲜明对比，该模型是庆祝胡须创造胡须的好方法。 Durchgängkeitvon entwicklungsprozess和betrieb erreicht。 Die Methode der Finiten Elemente（fem）iSt einfürstrukturmechanische和thermoelastische berechnungen an wzm etabliertes and tabliertes und und und und und unt und unt unt unt unt unt unt unt unt unt unt unt unt unt unt unt un un un un un un un un un un un Bei热弹性施替琴fe-ModellierungengroßerStrukturen Entstehen Allerdings EstensGroße模型MIT MIT VIELEN TAUSEND FREIHEITSGRADENDGROßEgroße是Koppelberg的可再生世界 Koppelbergren, and the thermoellastisches FE-Modellen von WZM-Gestellbaugruppen in eine Simulationsumgebung, in der Nichtlineare Koppel- und Wärmeübergangsbedingungen Allerdings are the perfect balance of the Strukturdynamik Beschreibenden, and the FE-Modellierungen entstehendenen, DGL-Systeme是DGL-Systeme的完美平衡，DGL-Systeme是回收到世界的模型的完美平衡。过敏是回收到世界的模型的完美平衡，DGL-Systeme的浆果是回收到世界的模型的完美平衡。 elektro-thermischen Simulation von Mikrosystemen und Schaltkreisen unter den dort vorliegenden Struktureigenschaften und Randbedingungen erprobt worden.Das Projekt möchte daher thermoelastische FE-Modelle von WZM-Gestellbaugruppen durch Anwendung von mathematischen Methoden zur modellordnungsreduktion vereinfachen und auf notwendige koordinaten kondensieren，因此在Thermischer echtzeit echtzeit simulierbare thermoelastische模型中的dass中，nach wie vor inthaltenem strukturbezug intstestehen Das Projekt untersucht und modificiziert daher im Antragszeitraum beispiel eines Maschinenständers und eines Spindelstocks sowohl bekannte als auch zu entwickelnde mathematische Methoden Ordnungsreduktion und Kondensation und gewinnt Aussagen zur erreichbaren Abbidungsgenauigkeit des transienten beharungsburg模型是依靠Beharungsburg Modelle的好方法。 Beharungsburg模型是世界上的重要因素。 Beharungsburg模型是世界上的重要因素。 Beharungsburg Modelle是为世界充实的好方法。 Beharungsburg Modelle是为世界充实的好方法。 Entsprechend projekts野生模具arbeitsgruppe des antragstellers von数学家der numerische分析der der tu dresdenunterstützt。