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重型机床因其具有大自重、大载荷等特点，床身、立柱等大型构件的工作精度和寿命均直接受地基与基础的影响。国内外专家针对土－结构动力相互作用，通过采用有限元分析法、边界元法、有限差分法、离散元法、无限元法以及杂交混合法等对系统进行动态分析，为了简化计算模型普遍将地基人工截取区考虑成矩形，然而根据波的传播理论和力平衡方法，带有圆锥头的地基计算区更能反映真实状况。
考虑到桩基结构的地基-桩基-重型机床结构的复杂性，即使是较简单的问题，其相互作用的激励反应计算量也是非常大，所以在土-结构体系模型的简化以及土的本构关系选择上，不宜采用规模和复杂程度太高的模型，采用如图所示的带有圆锥地基二维平面有限元模型来模拟地基-基础-重型机床相互作用体系动力特性。
为了降低计算机使用资源，保证重型数控机床与复合基础节点关系(滑动导轨接触关系)的对应性，地基-基础-重型数控机床相互作用体系总体选择四结点四边形单元。在地基人工边界处，为了更有效的得到仿真精度，将地基人工边界处被破坏的四边形单元做部分处理：用直线连接所有相邻人工边界与四边形单元边界线的交点，再连接人工边界上交点与相邻没被破坏四边形单元的左上角节点，组成人工边界处的三角形单元，减小了利用矩形单元进行离散时的离散误差。
以某重型龙门数控铣床为例，重型龙门数控机床外轮廓尺寸为10m×5m，基础形式为箱基，其结合面边界条件应用式计算，分别考虑地基在3种土质条件下系统的动态响应。
对观测点Z方向最大振幅数据采集，从0时刻起至振幅为0时止。由图可知，当改变土壤土性时，观测点的Z方向位移响应峰值从0.28mm降低到0.19mm，振动时间由0.7s增加到1.5s，这说明基础刚度显著影响着重型数控机床的动力响应。观测点的位移响应峰值随着地基刚度的减小而增大，这说明较硬的土体对冲击力起到放大作用，而软地基有明显的吸振作用，可见不同土性的土壤对重型数控机床的加工精度起到关键作用。
将重型机床-基础-地基各处结合面考虑成弹簧和阻尼的形式装配到系统模型中，建立了重型机床－基础－地基系统有限元模型，针对带有圆锥的人工截取计算，提出了将人工截取区网格应用三角单元和四边形单元组合的细化方法，该方法适合不同网格划分的所有圆锥模型。对3种不同土性的地基进行了动态分析，结果表明：刚度较大的地基土可降低系统的响应峰值，可有效的提高重型机床的加工精度。
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