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龍圖騰網獲悉太原理工大學申請的專利一種基于力-熱分析的超聲珩齒熱行為控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120408901B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510905939.0，技術領域涉及：G06F30/17；該發明授權一種基于力-熱分析的超聲珩齒熱行為控制方法是由郭璐;李一;武鋒鋒;楊慧著設計研發完成，并于2025-07-02向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于力-熱分析的超聲珩齒熱行為控制方法在說明書摘要公布了：本發明涉及超聲珩齒熱加工技術領域，具體為一種基于力?熱分析的超聲珩齒熱行為控制方法，其包括構建具有不定耦合邊界條件的超聲變幅器三維諧振頻率特征方程；研究珩輪單顆磨粒運動軌跡、磨損率與材料去除率得到單顆磨粒切削力，求得加工區域參與珩磨的磨粒數目，建立超聲珩齒加工區域的動態磨削力模型，基于此，結合高階函數曲線與移動熱源理論，構建超聲珩齒加工區域三維瞬態溫度場分布模型，為超聲珩齒提供熱控制策略；最后建立超聲珩齒的熱?結構耦合動力學平衡方程，揭示變幅桿熱變形規律，實現對加工過程中變幅桿熱變形的動態補償，提高了硬齒面齒輪在經超聲珩齒加工后的表面完整性及加工精度。

本發明授權一種基于力-熱分析的超聲珩齒熱行為控制方法在權利要求書中公布了：1.一種基于力-熱分析的超聲珩齒熱行為控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、建立具有不定耦合邊界條件的超聲變幅器三維諧振頻率特征方程，精確求解超聲變幅器的諧振頻率； 步驟2、基于步驟1中所求得的超聲變幅器的諧振頻率，建立超聲珩齒的動態磨削力模型； 步驟3、基于步驟2所建立的超聲珩齒加工區域的動態磨削力模型，建立超聲珩齒三維瞬態溫度場分布模型； 步驟4、基于步驟3中所建立的超聲珩齒加工區域三維瞬態溫度場分布模型，建立超聲珩齒熱-結構耦合分析模型，通過超聲珩齒熱-結構耦合分析模型分析變幅桿的熱變形規律，以實現對加工過程中變幅桿熱變形的動態補償；步驟4的子步驟為： 步驟4.1、基于步驟3中所建立的超聲珩齒三維瞬態溫度場分布模型對變幅桿的溫度場分布情況進行離散化分析，將變幅桿沿軸向劃分為若干個單元，求得變幅桿各單元所受的軸向力載荷及其所受的熱彎矩載荷，將變幅桿各單元的變形視為線性問題，應用疊加原理，則對于變幅桿各單元有： （4-1）； 步驟4.2、建立直角坐標系，采用二節點變幅桿單元，定義二節點變幅桿單元的節點廣義位移為： （4-2）， 公式（4-2）中，（i=1,2）表示節點位移，（i=1,2）表示轉角矢量，在直角坐標系中，設單元節點所受廣義力矢量為、單元節點熱載荷為以及節點預應力為，建立變幅桿各單元的力平衡方程： （4-3）， 公式（4-3）中，為變幅桿各單元的剛度矩陣，為變幅桿各單元的廣義位移； 步驟4.3、變幅桿各單元上任一點P變形前的矢徑為，則變幅桿上任一單元發生形變后，變幅桿各單元上任一點P的矢徑滿足以下關系： （4-4）， 公式（4-4）中，P點的初始位置矢量在直角坐標系中表示為；變幅桿各單元的廣義位移在直角坐標系中表示為，由此推得在直角坐標系中的表達式，以及P點在直角坐標系中的線速度、加速度； 步驟4.4、變幅桿各單元按照Euler-Bernoulli梁進行分析，據此求得變幅桿第個單元的動能與勢能，設變幅桿被劃分為個單元，則變幅桿整體的動能與勢能表示為： （4-5）， 將變幅桿整體的動能與勢能代入拉格朗日方程，導出其熱動力學平衡方程為： （4-6）， 公式（4-6）中，為變幅桿整體結構質量矩陣，為變幅桿整體阻尼矩陣，為由決定的變幅桿整體剛度矩陣，為載荷矩陣，由此求得變幅桿的整體形變位移，其中為的一階導，為的二階導，通過變幅桿的整體形變位移，明確變幅桿在超聲珩齒加工過程中的任一時間、任一位置的形變位移數值，因此通過形變位移數值能夠分析變幅桿的熱變形規律，以實現對加工過程中變幅桿熱變形的動態補償。

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