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一種解決砂帶磨削Signorini接觸問題仿真中的有效方法

張翔，Bernd Kuhlenko¨tter，Klaus Kneupner
德國 多特蒙德 多特蒙德大學 Leonhard-Euler-Strabe 2 裝配和操作系統(tǒng)部門，郵編：44227

摘要：
砂帶磨削近來被應用于工業(yè)機器人的自由曲面加工，以獲得較高的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定的表面質(zhì)量。砂帶磨削的仿真過程可以在制造前設(shè)計砂帶磨削的路徑并且記下機器的程序。在仿真中，關(guān)鍵是要獲得在工件與彈性輪的接觸力分布，因為不均勻分布的局部應力是被切除表面形成不平衡的局部切除量的主要原因。傳統(tǒng)的方法是把此接觸問題簡化為一個Signorini接觸問題，利用有限元法（FEM）來計算力的分布。然而，利用有限元計算實際情況過于昂貴以致難以實現(xiàn)。本文提出一種基于支持向量回歸（SVR）技術(shù)的新模型，來代替有限元法（FEM）計算力的分布。新模型相比有限元模型有小于5％的誤差，但是計算起來更快（新模型只用1 s，而有限元要15分鐘）。有了這個新的模型，實時仿真甚至是磨削過程的即時控制，都能更快進行。

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關(guān)鍵詞：砂帶磨削；有限元法，仿真，支持向量回歸