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二维弹性接触问题的接触面单元法 总被引:3,自引:0,他引:3
本文基于虚功原理,推导了二维接触面单元的刚度矩阵,并引进预留单元的概念,避免了接触过程中由于接触面变化,节点和单元需要重新编号的麻烦。采用位移和应力联合控制的增量法控制加载过程,文中给出考题验证计算方法的有效性,并给出本文方法在汽检轮机中根与轮缘接触问题中的应用实例。 相似文献
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当二次等参体元用于分析接触问题时,接触面上节点集中接触力不同号给建立接触判据造成困难。本文建立了由节点集中接触力计算接触面上分布接触力节点值的方法,从而可顺利建立接触判据。此方法已成功应用于工程中的弹性固体接触问题分析,文末给出了一个计算实例。 相似文献
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三维弹性接触问题的接触面单元法 总被引:11,自引:0,他引:11
基于虚功原理,推导了三维接触面单元的刚度矩阵,并引进预留单元的概念,避免了接触过程中由于接触面变化节点和单元需要重新编号的麻烦.文中算例验证了计算方法的有效性 相似文献
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有限元分析中,一般都是以节点沿坐标轴方向的位移组成位移自由度空间,以单个节点上沿坐标轴方向的位移和等效节点荷载作为边界条件。而接触问题的位移边界条件,一般都采用多个节点位移线性组合的形式,其相应的荷载边界条件则为接触面上的法向接触力和切向摩擦力。本文从广义自由度的概念出发,通过对总刚矩阵进行处理,直接用接触点的位移自由度的组合表征相关节点沿法向和切向的位移自由度,其荷载边界条件亦相应转化为切向和法向荷载,从而可以方便地输入接触边界条件,完成接触分析。采用本文提到的方法,不必增加位移自由度,并可以保证总刚矩阵的对称性和各接触条件的独立性。试验证明,本方法是正确有效的。 相似文献
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弹性接触过程分析的有限元数值模拟 总被引:5,自引:0,他引:5
本文针对机械行业中的弹性接触问题,在有限元分析中,引主接触面单元和预留单元。以滚针轴承为例,对接触问题进行了深入的探讨,为准确地描述两接触体之间相互作用及变形协调的接触过程,提供了一种新方法。 相似文献
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应用弹性接触理论及Fourier变换,考虑接触域的粘着及微小滑状态,对具有弹性层的两圆筒间夹入弹性薄膜的非对称回转接触问题进行了0研究,讨论了接触宽度,弹性层厚度及摩擦系数等对弹性薄膜传送速度和圆筒公称圆周速度之比的影响。 相似文献
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基于无梯度思想,针对弹性接触问题中存在的应力集中问题提出了一种形状优化方法.研究发现:通过改变接触面和非接触面形状的方法,均能够有效地减轻弹性接触面上的接触应力集中.结合 ABAQUS 有限元分析软件,直接变动有限元模型中的接触面或非接触面单元节点的位置,进而改变优化边界的形状,最终达到减小接触面上应力集中的目的.通过两个优化算例分别展示了所提出的方法在处理二维和三维弹性接触问题中的可行性.算例结果表明:优化后,接触应力值分布在一个预定的区间内,接触面上的集中应力得到了显著的优化.本方法为处理工程接触优化问题提供了新的思路. 相似文献
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讨论了接触面为圆面的Hertz接触问题。若压会布是轴对称的,则该接触问题的解必是唯一的。且在上述条件下,该接触问题的积分方程化为两个推广的Abel积分方程组,此方程组的解便给出此接触问题的解。 相似文献
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基于势能原理以节点位移为设计变量、以接触条件为约束方程构建了无摩擦弹性接触问题的二次规划数学模型,在此基础之上利用力平衡线性约束方程的特解和由基础解向量构成的奇异模态矩阵,提出一种新的基于奇异坐标变换的自由度缩减方法,大大降低了二次规划的规模,并使得二次规划模型不再含显性等式约束;根据弹性接触力学体系的特点,通过人为假定接触自由度位移模式,提出了一种简单高效的奇异模态矩阵的计算方法.通过两圆柱接触、轴孔间隙配合接触两个数值算例的对比分析,验证了对于弹性接触问题的求解,缩减二次规划方法有效克服了传统方法计算量大、对求解参数设置敏感、收敛困难的问题. 相似文献
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边界元法解摩擦型的弹性接触问题 总被引:2,自引:0,他引:2
1.弹性接触问题的边界积分方程以两个相互接触弹性域Ω~A和Ω~B为研究对象(图1).对任一弹性域Ω~K及边界Γ~K,可以推导出以增量形式写出的弹性接触问题的边界积分方程 相似文献
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摩擦接触问题是计算力学领域最具挑战性的问题之一,接触系统的泛函具有非线性、非光滑的特点,导致接触算法的收敛性与精确性难以保证.因此将比例边界等几何分析(scaled boundary isogeometric analysis,SBIGA)与B可微方程组(B dierential equation,BDE)相结合,提出了求解二维摩擦接触问题的比例边界等几何B可微方程组方法.在比例边界等几何坐标变换的基础上,通过虚功原理推导了关于边界控制点变量的接触平衡方程,表示成B可微方程组形式的接触条件可被严格满足,求解B可微方程组的算法的收敛性有理论保证.此比例边界等几何B可微方程组方法(SBIGA-BDE)只需在接触体边界进行等几何离散,使问题降低一维,能精确描述接触边界,并可通过节点插入算法进行真实接触区域的识别.此外,由于几何建模和数值分析使用相同的基函数,节约了划分网格的时间.以赫兹接触问题和悬臂梁摩擦接触问题为例,通过与解析解及数值计算软件ANSYS计算结果进行对比,验证了该方法求解二维摩擦接触问题的有效性及高精度等特点. 相似文献
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耦合热弹性接触问题的变分原理 总被引:1,自引:0,他引:1
本文给出了考虑库伦摩擦力的热弹性接触问题的一个变分原理,该变分原理在约束条件Pn≥0和-μPn≤Pt≤μPn下,在接触边界上自动给出导热条件及剩余互补条件等。从它出发将接触弹性体离散后可直接进行二次规划求解。文中特地引进了因子β,它计及了接触问题中的热量散失和功率损耗 相似文献
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一维杆与结构接触冲击问题的计算黄剑敏,任文敏(清华大学工程力学系,北京100084)1引言工程中大量存在着杆与结构的接触冲击问题,对这类问题的研究极为重要,但这方面的论著甚少,理论所能解决的问题更少,仅在极个别的情况下有精确解。T.T.R.Hughe... 相似文献
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剪切变形在梁接触问题中的作用 总被引:1,自引:0,他引:1
指出在考虑剪切变形后,还有可能出现集中反力及接触段内有间隙现象.考虑剪切变形后对梁应力的影响不如接触压力分布影响敏感.介绍了用有限元法求解梁接触问题. 相似文献
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线接触弹性接触变形的解析算法 总被引:14,自引:1,他引:13
以一般光滑性体接触理论为基础,结合有限长弹性体接触的特点,求出线接触弹性接蟹变形的解析公式,并发现其解析解与数值解具有很好的一致性,所得公式可以对赫兹线接触理论加以补充,与经验公式相比,它能够确切反映材料、载荷以及曲率半径等对接触变形的影响,为工程中的精确计算提供了方便。 相似文献
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基于虚功原理的弹性接触问题的线性互补方法 总被引:10,自引:1,他引:10
在将接触条件表为具有惩罚因子的线性互补形式后,本文详细推导了适用于弹性接触问题的虚功方程,在此基础上,结合有限元离散技术,简捷地导出了一种求解有摩擦弹性接触问题的线性互补方法;这种方法不必迭代,在无卸载时,只要一个增量步即可求得解答,计算效率较高,文末通过实例,说明了方法的正确性及有效性。 相似文献