Effects of Non-Linear Stiffness on Turn Process Stability in Horizontal Turning Machines

but.committeeprof. Dr. Ing. Jiří Marek, Ph.D., DBA, FEng. (předseda) doc. Ing. Petr Kolář, Ph.D. (člen) doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D., FEng. (člen) prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen) prof. Dr. Ing. Vladimír Mostýn (člen) doc. Ing., Dipl.-Ing Michal Holub, Ph.D. (člen) Ing. Jan Křepela, Ph.D. (člen)cs
but.defencePřínosem je vytvoření metodiky kosimulace stability obrábění v časové oblasti s nelineárním modelem stukturálního chování stroje pro zpřesněnou predikci mezí stability při zapichovacím soustružení. Dizertant odpověděl úplně a správně na otázky oponentů a komise. V diskuzi obhájil splnění cílů dizertační práce.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorHadaš, Zdeněken
dc.contributor.authorHadraba, Petren
dc.contributor.refereeChih-Chun, Douglas Cheng,en
dc.contributor.refereeKolář, Petren
dc.date.created2023cs
dc.description.abstractNelineární tuhost ovlivňuje dynamiku moderních obráběcícho strojů. Důležitým parametrem produktivity obráběcího stroje jsou samobuzené vibrace, které omezuje výkon obráběcího stroje. Tato práce byla motivována průmyslovým případem, kdy chování obráběcího stroje nelze předvídat tradičními metodami a stroj vykazuje významnou změnou dynamického chování. Tato práce krok za krokem představuje analýzu, která byla zaměřena na simulaci samobuzených vibrací a vlivu nelineární tuhosti na výslednou stabilitu chvění. Se zvyšující se složitostí modelu byl představen linearizační přístup, který umožňuje rychlejší analýzu stability obrábění. Pro lepší mapování a tvorbu stabilitního lobe diagramu pro nelineární strukturu je uveden algoritmus syntézy linearizovaných řešení v pracovním bodě. Linearizační přístup byl kombinován s nelineární statickou simulací s ohledem na model nelineárního chování lineárního kuličkového vedení a použit pro predikci chování chvění. Nelineární statický model využívá metodu dynamické kosimulace a substrukturování, aby do analýzy začlenil účinky strukturální deformace. Experimentální zkouška obrábění umožnila porovnat výsledky analýzy a prokázala dobrou shodu s maximálními frekvenčními odchylkami v pásmu 3 Hz.en
dc.description.abstractNonlinear stiffness affects the dynamics of modern machine tools. An important parameter of machine tool productivity is self-excited vibration, which limits the performance of the machine tool. This work was motivated by an industrial case where the behaviour of a machine tool cannot be predicted by traditional methods and the machine exhibits a significant change in dynamic behaviour. This work presents a step-by-step analysis that was focused on the simulation of self-excited vibrations and the effect of nonlinear stiffness on the resulting vibration stability. As the complexity of the model increases, a linearisation approach has been introduced that allows faster analysis of the machining stability. For better mapping and creation of a stability lobe diagram for a nonlinear structure, an algorithm for the synthesis of linearised solutions at the working point is presented. The linearisation approach was combined with nonlinear static simulation considering the nonlinear behaviour model of the linear ball guide and used to predict vibration behaviour. The nonlinear static model uses a dynamic cosimulation and substructuring method to incorporate the effects of structural deformation into the analysis. The experimental machining test made it possible to compare the analysis results and demonstrated good agreement with the maximum frequency deviations in the 3 Hz band.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationHADRABA, P. Effects of Non-Linear Stiffness on Turn Process Stability in Horizontal Turning Machines [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.cs
dc.identifier.other146598cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/212499
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectSamobuzené vibrace při obráběníen
dc.subjectNelineární dynamikaen
dc.subjectLineární kuličkové vedeníen
dc.subjectSoustruhen
dc.subjectChattercs
dc.subjectNonlinear dynamicscs
dc.subjectLinear ball guidewaycs
dc.subjectLathecs
dc.titleEffects of Non-Linear Stiffness on Turn Process Stability in Horizontal Turning Machinesen
dc.title.alternativeEffects of Non-Linear Stiffness on Turn Process Stability in Horizontal Turning Machinescs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2023-06-29cs
dcterms.modified2023-07-04-08:21:06cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid146598en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 14:45:14en
sync.item.modts2025.01.15 18:12:07en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav výrobních strojů, systémů a robotikycs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
8.64 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
3.58 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-pousdek skolitele.pdf
Size:
38.42 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-pousdek skolitele.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Opponency review of dissertation submitted by Petr Hadraba_bez podpisu.pdf
Size:
180.38 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Opponency review of dissertation submitted by Petr Hadraba_bez podpisu.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-posudek hadraba doc_Kolar bez podpisu.pdf
Size:
296.64 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-posudek hadraba doc_Kolar bez podpisu.pdf
Collections