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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利截锥薄壁结构车削稳定性分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115964799B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211549321.8，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权截锥薄壁结构车削稳定性分析方法是由万敏;王慧宁;张卫红;任圆圆;杨昀设计研发完成，并于2022-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本截锥薄壁结构车削稳定性分析方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种截锥薄壁结构车削稳定性分析方法，属于机械加工技术领域。首先基于壳体理论建立考虑离心力、科氏力和初始环张力等旋转作用的振动微分方程，将悬臂‑自由边界条件表达式代入方程中并通过广义微分求积方法求解得到旋转截锥薄壁结构的固有频率和模态参数；随后考虑刀具沿壳体母线方向的振动以及工件沿母线垂直方向的振动，建立柔性工件‑刀具耦合的车削动力学模型。该模型同时考虑壳体旋转和多阶模态振动的影响，实现对截锥薄壁结构车削过程更为准确的预测。

本发明授权截锥薄壁结构车削稳定性分析方法在权利要求书中公布了：1.一种截锥薄壁结构车削稳定性分析方法，其特征在于步骤如下： 步骤1：采用下式建立考虑旋转离心力、科氏力和初始环张力的振动微分方程： 其中，Nx是沿工件母线方向的轴向力，Nθ是沿工件切线方向的轴向力，Nxθ是剪切力，Mx是沿工件母线方向的力矩，Mθ是沿工件切线方向的弯力矩，Mxθ是扭矩，rx是距离工件小端口中点轴向距离x处的中面半径，u，v，w分别是工件中面上任意一点沿工件母线、切线和法线方向的位移，α是截锥壳的锥角，ρ是工件材料密度，h是工件厚度，是初始环张力，通过下式得到： 其中，Ω是工件绕轴线的转速，a是截锥壳小端口的中面半径； 步骤2：采用周向三角函数和轴向连续光滑函数乘积的形式表达u，v，w三个方向的振动位移场向量： 其中，t是时间变量，n是周向半波数，ω是旋转截锥薄壁结构的固有频率； 将上式截锥壳位移场向量代入到步骤1中的振动微分方程中，将方程简化为只含变量x的微分方程： LU＝0 其中，L是3×3的微分系数矩阵； 步骤3：化简并求解步骤2中的振动微分方程，通过下式将方程中所有的微分项近似处理成空间域内点的函数值加权和： 步骤4：截锥薄壁结构车削过程中小端口固定边界条件通过下式计算得到： u＝0,v＝0,w＝0,大端口自由边界条件通过下式计算得到： 其中，R为大端口中面半径； 步骤5：将步骤3和步骤4的表达式代入到步骤2的振动微分方程中，并基于固有频率ω重新排列，将振动微分方程表达成一组数值离散方程： [ω2M+ωG+K]d＝0 其中，M，G，K分别是截锥薄壁结构质量、阻尼、刚度矩阵；d是3N-4阶列向量，表示每个离散点的位移，如下式： 步骤6：将步骤5中的离散方程化为标准特征值方程，求解得到旋转截锥薄壁结构的固有频率和模态振型； 求解该标准特征值方程获得2N个特征值，正特征值代表前向波频率，负特征值代表后向波频率；绝对值最小的两个特征值表示轴向波数m＝1的频率，绝对值第二小的两个特征值表示轴向波数m＝2的频率，依此类推；将特征值代入步骤5中的数值离散方程，得到一组线性齐次方程组，方程组的解是对应固有频率下的模态振型； 步骤7：得到旋转截锥薄壁结构的固有频率和振型之后，建立柔性工件-刀具耦合的车削动力学模型，分别代入壳体静止和旋转状态前三阶模态参数，利用半离散方法计算稳定性叶瓣图，三条叶瓣图的最低包络线就是最终稳定性预测的结果。

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