表面粗さの繰返し塑性変形を考慮した接触剛性のベイズ推定に関する研究

考虑表面粗糙度循环塑性变形的接触刚度贝叶斯估计研究

基本信息

批准号：
15K21406
负责人：
中村恭子
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K21406/
关键词：
接触剛性真実接触面積ベイズ推定

项目摘要

本研究は，工作機械の加工精度を向上させるため，機械の振動や熱変形等の外乱により生じる繰返し塑性変形を考慮した，構造体結合部における接触剛性の特性について解明することを目的としている．そのために表面粗さプロファイルから各繰返し荷重における接触剛性の推定法の提案を目指した．平成27年度は，推定法に利用するベイズ推論についての調査，およびそれを基礎としたプログラムの作成を行い，これを利用して表面粗さの繰返し荷重による弾塑性メカニズムの解明を行う計画である．したがって年度前半は，ベイズ推論についての調査を重点的に行い，これを利用したプログラムの作成を行った．その結果，弾塑性メカニズムの解明まではいかなかったが，表面粗さプロファイルや任意の波長データ等，指定したデータを入力し，そこからベイズ推定を行うプログラムを完成することができ，動作を確認することが出来た．この作成したプログラムを拡張することで，加工したての表面から各荷重回における表面形状の予測を行い，得られたデータから自動的に接触剛性や真実接触面積の推定が可能になることが期待される．またこれを利用すれば，接触剛性および真実接触面積等各パラメータの特性解明につながるため，構造体結合部のより詳細で正確な接触挙動を把握することも期待できる．

这项研究旨在阐明结构关节处接触刚度的特征，并考虑到由振动和机器的热变形等干扰引起的重复塑性变形，以提高机床的加工精度。为此，我们旨在提出一种从表面粗糙度轮廓上每个环状载荷处估算接触刚度的方法。在2015财年，我们计划研究用于估计方法中的贝叶斯推论，并基于IT创建一个程序，并使用它通过重复的表面粗糙度来阐明弹性机制。因此，在今年的上半年，我们专注于研究贝叶斯推理，并创建了一个利用这一点的程序。结果，尽管尚不清楚阐明了弹性机制，但我们能够通过输入指定的数据（例如表面粗糙度曲线和任意波长数据）来完成一个程序，从而完成贝叶斯估计，从那里我们能够确认该操作。通过扩展此创建的程序，可以预期可以从新鲜处理的表面在每个负载下预测表面形状，并且可以从获得的数据自动估算接触刚度和真实的接触区域。使用它，也可以预期阐明每个参数的特征，例如接触刚度和真实接触区域，因此可以更精确，准确地掌握结构接头的接触行为。