空心轴过盈配合的微动接触分析

以承受旋转弯曲载荷下的空心轴和轴套过盈装配体为研究对象,应用有限元法建立了接触模型,分别计算了不同过盈量、不同载荷、不同空心度和不同摩擦系数下,接触面上某一接触线的接触状态(黏着区、滑移区、张开区)和应力分布情况.引入修正系数对接触状态的判定公式进行了修正,并研究了各参数对修正系数的影响.结果发现:黏/滑交界点和滑/开交界点附近易产生微动裂纹;随着弯曲载荷的增大,接触面上的滑移区间大小不变,但其分布位置逐渐向接触中心移动;过盈量越大,接触面间发生磨损区间越小;轴的空心度不影响黏着区的大小,但控制着滑/开交界点位置;摩擦系数对法向接触应力值的影响较小,但切向应力值却随其增大而增大.     

缩比模型轮对与原型轮对过盈配合面微动幅值的相似关系

通过量纲分析，推导出原型轮对与其几何相似及材料相同的模型轮对过盈配合面间微动幅值的相似关系.同时，利用有限元软件ANSYS将原型轮对与缩比为1∶2、1∶5和1∶10的模型轮对的过盈配合面间微动幅值进行数值对比分析.结果表明，当模型轮对与原型轮对的缩比为1∶n，模型轮对的过盈量选取为原型轮对的1/n，轴重载荷选取为原型轮对的1/n2时，模型轮对过盈配合面间的微动幅值为原型轮对的1/n.     

微动疲劳损伤机理数值分析与实验研究

针对机械结构中广泛存在的微动疲劳问题进行数值分析和实验研究。应用有限元法对微动疲劳接触区的应力场分布进行了定量分析。进一步开展了实验研究,设计了微动疲劳实验系统,进行了微动疲劳实验。综合有限元分析和实验结果发现,滑移区和黏着区交界处的应力场存在突变,微动疲劳裂纹即在这一区域萌生,微动疲劳寿命随着接触载荷的增大而增大。     

航空渐开线花键副微动摩擦接触参数分析

使用有限元方法对航空渐开线花键副摩擦进行接触分析,得到花键副的接触应力及相对滑移分布规律,并考虑接触长度、花键壁厚和摩擦因素对花键副接触的影响.研究结果表明:花键副接触应力及相对滑移分布不均匀,端部的接触应力及相对滑移较大;增加接触长度不能提高花键副的承载能力,接触长度与花键分度圆直径之比不得大于1.2,最佳为0.5;花键壁厚越薄,端部接触应力和相对滑移越大;摩擦因素对接触应力几乎没有影响,但相对滑移与摩擦因素成反比.     

基于微动滑移模型的叶片阻尼结构参数研究

基于单边微动滑移的干摩擦阻尼模型，采用Timoshenko梁单元模化叶片，建立了带干摩擦阻尼结构叶片的动力学方程．针对该微分方程的非线性特点，采用一阶谐波平衡法，进行了动力响应的计算分析．研究了阻尼器的正压力、位置、截面拉伸刚度，以及激振力的位置和大小等阻尼结构参数对叶片系统响应的影响．研究结果表明：阻尼器的正压力和截面拉伸刚度存在一个最优值，使系统响应最小；阻尼器的位置对共振频率有较大的影响；激振力的大小和位置同样影响系统的动力特性．研究结果为叶片的最佳阻尼结构设计提供理论依据．     

基于坐标检测的蜗杆齿形精密测量分析

分析了几种常见蜗杆类型与测量有关的参数计算方法,阐述了测量蜗杆齿形时干涉误差产生的原因和计算方法.分析计算结果表明:对渐开线蜗杆,其测量干涉误差值为0;对法向直廓蜗杆和阿基米德蜗杆,其测量干涉误差值随蜗杆螺旋线升角的增大而急剧增加,愈接近蜗杆齿根,干涉误差值愈大.因而提出用坐标测量系统测量精密蜗杆齿形时,应根据实际蜗杆螺旋面参数及探头参数计算不同测量点的干涉误差值,并消除其对测量结果的影响.     

微动摩擦力的有限元分析

摩擦力作为影响微动疲劳的一个主要参数,对它的研究越来越被人重视。文章通过AN-SYS分析了摩擦系数对最大接触压力、VonMise应力和x方向拉应力的影响,得到了摩擦系数对微动疲劳的影响。结果表明摩擦系数越大,越容易产生裂纹,而且产生裂纹的范围也越大。     

基于虚拟仪器的汽车连杆动态特性分析

运用理论和实测的方法,分析了汽车连杆的动态特性,采用有限元法对所分析的实体进行建模,然后进行了模态分析.在实测中,运用LabVIEW对汽车连杆进行了实测,采用正弦扫频的方法,得出了连杆的固有频率.对比理论结果与实测结果,二者结果相符合,证明该方法是正确的,该测试系统提供了一种新的连杆固有频率测试方法,具有一定的参考价值.     

二维数字化齿面加工误差分析

针对二维数字化齿面几何特征及加工特点，建立一个基于表面测量的离散阵列式齿面加工误差分析模型；提出实测齿面与理论齿面间匹配规则，找到真实的加工误差分布；设计4种不同算法，计算得到齿面各点加工误差；运用统计理论，对各齿面误差均衡，并以之为加工误差补偿预测值；实例验证了本文方法的正确性。     

某连杆滑轨式后缘襟翼机构数值分析

对某连杆滑轨式后缘襟翼机构进行了运动原理分析;并通过公式推导建立了此襟翼机构的数学分析模型,并对襟翼偏角、富勒运动量等襟翼剖面参数进行了数值计算,得出了各剖面参数之间的数值曲线.分析数值结果表明,此连杆滑轨式后缘襟翼机构在小偏角的情况下具有大的富勒运动量,并能有效地提高飞机的起飞和着陆性能.     

斜齿轮接触特性有限元分析

为了研究斜齿轮啮合过程中齿面接触力分布,通过有限元方法建立齿轮接触分析模型,研究了塑性变形、齿面摩擦、温度以及材料线性强化等因素对啮合性能影响,并通过实验对比了仿真结果。结果表明：塑性变形、齿面摩擦、温度和线性强化对轮齿齿面接触力均有影响。实验结果表明：温升测试中,齿顶、齿根区域的实验和仿真温度变化趋势一致;应变测试中,齿根最大应力均高于仿真结果,但两者应力变化曲线相同,误差均低于20%。可见实验验证了仿真接触模型的正确性。     

汽油机曲柄连杆机构结构设计与有限元分析

根据力学分析结果和强度要求设计了内燃机曲柄连杆机构结构,并建立该机构三维数字化虚拟装配模型,结合有限元理论及其分析软件 ANSYS,模拟分析了曲柄连杆机构装配体热力耦合,结果表明,数字化模型结合装配体有限元分析,可解决曲柄连杆机构结构强度评价问题,有助于缩短汽油机开发周期和减少成本.     

高度非线性有限元分析软件Marc及在接触分析中的应用

详细介绍了Marc软件的各部分组成及其非线性分析功能的特点,并对使用Marc软件进行接触分析作了探讨。     

高强度连杆螺栓的疲劳寿命分析

针对SOFIM发动机连杆螺栓出现的早期疲劳断裂现象,建立了连杆螺栓的有限元模型,利用有限元方法进行了该连杆螺栓的疲劳寿命分析,并与疲劳试验进行了对比。结果表明,该连杆螺栓杆部与头部的过渡圆弧处容易产生应力集中,造成其疲劳断裂。为此,提出了局部滚压的改进方法,经有限元分析,该改进措施可有效提高连杆螺栓的疲劳寿命。     

三维摩擦接触分析及其在车架有限元分析中的应用

推导了三维应力状态下的接触算法、利用该算法对载重车的铆接车架进行了有限元分析和计算，该算法得出的计算结果相对于以往传统的有限元分析方法所得出的计算结果更为接近实际情况，为铆接车架的设计提供了一种新的计算方法．     

耦合热弹性接触有限元法及其在齿轮传动中的应用

本文给出一种齿面有摩擦热输入的耦合热弹接触有限元法。建立了相应的计算模型和啮合轮齿齿面热的计算公式。编制了相应的二维分析程序。考题和实例运算表明本文的方法是通用而可行的。     

基于点-面接触算法的叶片/盘组件三维有限元分析

基于虚功原理导出了点-面接触模型的三维接触有限元分析的控制方程,应用该方法对叶片/盘组件进行了三维接触非线性有限元模拟,并对该方法的计算结果与大型有限元分析软件MARC的计算结果及不考虑接触的常规方法所得计算结果进行了比较、分析.研究结果表明:该方法的计算结果与国际商用软件MARC的计算结果接近,两者的最大相对误差不超过4%;在计算中,没有人为地假设边界条件,在刚度方程中引入接触关系及循环对称关系,所得计算结果比采用不考虑接触的常规方法所得的计算结果更符合实际.     

改进并推广到三维接触问题的有限元混合法

提出一种改进的有限元混合法分析弹性接触应力,由于其中的柔度阵实现了对称化,故和通常的有限元混合法相比,不仅显著地提高了计算效率,而且减少了数据存储量.就考虑摩擦的三维弹性体接触模型,建立了一套相应的有限元计算格式并已付诸计算机实施.给出的汽缸盖算例与ADNA程序算得的结果对比,表明本方法有效、可靠、省时.     

粘弹性体接触时接触应力的有限元法分析

以粘弹性Maxwell模型材料的积分松弛型本构关系为基础，进行了本构关系递推，并建立了Maxwell模型粘弹性体的有限元分析模型，再利用节点对接触模型理论编制了Maxwell模型二维接触问题接触应力计算有限元程度，并验证了其正确性。最后应用该程序，研究了简单Maxwell模型轴对称粘弹性体接触时接触面上轴向应力分布及其变化规律。