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基于实测接触轮廓线的精密锥面摩擦联接接触性能有限元分析方法

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四川大学学报（工程科学版） 2012年第1期44卷 202-208页

作者：聂涌殷国富肖河川张龙飞四川大学制造科学与工程学院四川成都610065 四川德恩机械有限责任公司四川眉山620460

为使精密锥面联接接触性能仿真分析与实际接触情况相一致,并精确评估其传动性能及指导设计,在建立压紧套接触面正压力与轴向预紧力理论关系式的基础上,提出一种基于三坐标测量机精确测量锥面接触轮廓与有限元数字仿真分析相结合的精密... 详细信息

为使精密锥面联接接触性能仿真分析与实际接触情况相一致,并精确评估其传动性能及指导设计,在建立压紧套接触面正压力与轴向预紧力理论关系式的基础上,提出一种基于三坐标测量机精确测量锥面接触轮廓与有限元数字仿真分析相结合的精密锥面摩擦联接接触性能分析方法。运用Bezier曲线拟合三坐标实测接触轮廓数据,通过Matlab输出实测接触轮廓APDL命令构建有限元实测模型,使实测接触轮廓数据和仿真模型得到耦合。实验测试与仿真分析表明,理论计算结果较低估计了锥面摩擦联接传动性能指标,实测模型由于接触轮廓的不规则性导致各零件只在局部接触充分,与理想模型仿真结果差异较大。因此,精密锥面摩擦联接件设计需同时考虑零件弹性变形与实际接触表面的不规则性,特别是后者对传动效率的影响,以提高精密锥面摩擦联接的设计质量。

关键词：精密锥面摩擦联接接触轮廓线 Bezier曲线接触性能

大变温工况下电接触件的力学特性与接触性能分析

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中国机械工程 2021年第19期32卷 2383-2389页

作者：肖仕红张靖柯张辉耀周士超何先友岳琳琳西南石油大学机电工程学院成都610500 西南石油大学信息学院南充637001

为提高电钻杆用冠簧式接触件在大变温钻井工况下的电接触性能,对接触件展开了力学特性和电接触性能研究。基于静力学和热力耦合有限元分析方法,通过分析簧片挠度与接触压力、插入力与插针插入深度的关系,研究了大变温工况下不同装配间... 详细信息

为提高电钻杆用冠簧式接触件在大变温钻井工况下的电接触性能,对接触件展开了力学特性和电接触性能研究。基于静力学和热力耦合有限元分析方法,通过分析簧片挠度与接触压力、插入力与插针插入深度的关系,研究了大变温工况下不同装配间隙接触件的插入力、接触压力、接触面积变化规律。研究结果表明:接触压力随挠度增大而增大,增幅逐渐减小,插入力随插入深度先增大后减小最后趋于稳定;温升导致接触件接触压力、接触面积减小,降低了电接触性能,当装配间隙为0.07 mm≤δ≤0.2 mm时对电接触性能的影响程度较小;综合考虑150℃下的接触压力、接触面积和最大等效塑性应变,冠簧式接触件最优装配间隙为0.07 mm。该研究结果可为电钻杆用冠簧式接触件的结构设计及优化提供参考。

关键词：大变温电钻杆冠簧式接触件装配间隙力学特性接触性能

考虑宏微观几何形貌的螺栓连接结合面接触性能模型

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西安交通大学学报 2024年第7期58卷 148-159页

作者：朱林波梁洪瑀张瀚文史继勋洪军西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

为准确预测螺栓连接结合面的真实接触状态,提出了考虑宏微观几何形貌的螺栓连接结合面接触性能模型。通过小波分解方法,解决了实测螺栓连接结合面粗糙表面提取与重构的问题。采用两粗糙表面接触等效、数据驱动建模、宏微观变网格划分等... 详细信息

为准确预测螺栓连接结合面的真实接触状态,提出了考虑宏微观几何形貌的螺栓连接结合面接触性能模型。通过小波分解方法,解决了实测螺栓连接结合面粗糙表面提取与重构的问题。采用两粗糙表面接触等效、数据驱动建模、宏微观变网格划分等技术,构建了考虑微观形貌与宏观几何尺寸耦合的螺栓连接结合面跨尺度模型,实现了结合面接触性能的准确计算。通过压力薄膜传感器测量被连接件结合面的压力分布,验证了计算模型的正确性,并以此为基础系统分析了被连接件厚度、螺栓预紧力以及螺栓规格尺寸对结合面接触性能的影响。计算结果表明:螺栓连接结合面真实压力分布具有非连续性,结合面压力最大值并非在被连接件孔径边缘处,而是在孔径与螺栓头外径之间;结合面真实接触面积远小于名义接触面积;结合面真实压力分布范围随着被连接件厚度、螺栓预紧力、螺栓规格尺寸的增加而增加,厚度和预紧力的影响呈现明显的非线性,螺栓尺寸的影响呈现一定的线性规律,且斜率为0.37。研究结果可为刚度、阻尼、密封等机械装备装配性能的可靠评估提供支撑。

关键词：接触性能粗糙表面跨尺度模型螺栓连接

应用“模糊概率加权移动预测”研究电接触性能

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电工技术学报 2006年第8期21卷 83-88页

作者：李志刚姚芳陆俭国河北工业大学电气工程学院天津300130

以模糊理论和时间序列分析理论为基础,建立了参数的模糊概率加权移动预测模型。用该模型预测得到的预测值时间序列中的每个数据都能从一定程度上反映一段时间内参数的平均水平,而且消除了奇点对预测值的影响,部分消除了样本数据中不确... 详细信息

以模糊理论和时间序列分析理论为基础,建立了参数的模糊概率加权移动预测模型。用该模型预测得到的预测值时间序列中的每个数据都能从一定程度上反映一段时间内参数的平均水平,而且消除了奇点对预测值的影响,部分消除了样本数据中不确定成分对预测值的影响。对继电器触点闭合过程的静态接触电阻和弹跳时间进行了统计分析,结果表明继电器的接触失效与触点闭合过程的静态接触电阻和弹跳时间的模糊概率分布密切相关。静态接触电阻和弹跳时间的模糊概率加权移动预测值时间序列能够明显反映触点的静态和动态接触性能的变化。

关键词：模糊概率时间序列接触电阻弹跳时间接触性能

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单股钢丝绳丝间多层耦合接触性能研究

中南大学学报（自然科学版） 2020年第8期51卷 2209-2220页

作者：陈原培向剑重庆交通大学交通运输学院重庆400074

针对单股钢丝绳在服役过程中因丝间接触引起的失效问题,基于弹性接触理论和曲杆理论,研究轴向扭转载荷作用下单股钢丝绳丝间多层耦合接触性能。首先,综合考虑泊松比效应和接触变形等因素,建立具有多层结构的单股钢丝绳轴向力学性能与丝... 详细信息

针对单股钢丝绳在服役过程中因丝间接触引起的失效问题,基于弹性接触理论和曲杆理论,研究轴向扭转载荷作用下单股钢丝绳丝间多层耦合接触性能。首先,综合考虑泊松比效应和接触变形等因素,建立具有多层结构的单股钢丝绳轴向力学性能与丝间接触性能的数学模型。其次,采用基于半解析法(SAM)的数值方案进行耦合求解。半解析法求解过程中,采用共轭梯度法(CGM)和快速傅里叶变换(FFT)求解多层结构单股钢丝绳丝间接触压力、接触变形及钢丝内部应力,揭示单股钢丝绳芯丝与内层螺旋钢丝间、内外层螺旋钢丝间的接触性能参数随扭转载荷变化的演变规律,以及钢丝绳结构参数对单股钢丝绳丝间接触行为的影响机制。最后,通过与COSTELLO理论计算结果对比,验证单股钢丝绳多层接触耦合模型的有效性。研究结果表明:轴向扭转载荷作用下,单股钢丝绳芯丝与内层螺旋钢丝间、内外层螺旋钢丝间的最大接触压力和变形均位于接触中心,且随扭转加载进程而呈非线性变化;在大扭转载荷下,内层螺旋钢丝与外层螺旋钢丝间的接触区易先发生应力屈服;相比于内层螺旋钢丝捻角,外层螺旋钢丝捻角对单股钢丝绳内部各层丝间的接触作用影响更加显著;扭转载荷引起的最大钢丝应力位于接触界面下,该应力区的应力及深度随螺旋钢丝捻角增大而增大。

关键词：单股钢丝绳多层耦合接触性能轴向力学性能捻角半解析法

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航空电连接器接触性能评估与参数灵敏度分析

东北大学学报（自然科学版） 2018年第1期39卷 71-75页

作者：李翠玲代朋飞杨强张孟君东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 沈阳兴华航空电器有限责任公司辽宁沈阳110144

针对航空航天设备中的重要零件——圆柱式开双槽电连接器建立了接触计算模型,推导了接触件间的摩擦力与插针插入量之间的数学关系.运用SOLIDWORKS软件实现了38999系列22#通用接触件参数化建模,利用ABAQUS有限元分析软件进行了接触性能... 详细信息

针对航空航天设备中的重要零件——圆柱式开双槽电连接器建立了接触计算模型,推导了接触件间的摩擦力与插针插入量之间的数学关系.运用SOLIDWORKS软件实现了38999系列22#通用接触件参数化建模,利用ABAQUS有限元分析软件进行了接触性能仿真分析,得到了以插拔力为考核指标的插孔端部的最佳收口量为0.66 mm.又对插孔结构进行了参数灵敏度分析,利用模糊综合评价法确定了插孔结构的最优参数,即插孔簧片长度为3 mm、开槽宽度为0.43 mm和插孔端部收口量为0.67 mm,此时接触件的接触性能最佳.

关键词：电连接器接触性能仿真插拔力灵敏度

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冲击环境下电连接器接触性能研究

工程设计学报 2018年第1期25卷 110-117页

作者：骆燕燕武雄伟田亚超于长潮河北工业大学电气工程学院天津300130 许继电气股份有限公司河南许昌461000 国家电网河北省电力有限公司沧州市渤海新区供电分公司河北沧州061000

冲击应力是影响电连接器接触性能的主要环境因素之一。针对传统试验成本高、耗时长且难以实现某些高强度环境试验的局限性,采用仿真方法研究冲击环境下电连接器接触件接触性能参数变化规律。结合理论力学基本原理,通过ANSYS建立电连接... 详细信息

冲击应力是影响电连接器接触性能的主要环境因素之一。针对传统试验成本高、耗时长且难以实现某些高强度环境试验的局限性,采用仿真方法研究冲击环境下电连接器接触件接触性能参数变化规律。结合理论力学基本原理,通过ANSYS建立电连接器接触件实物模型、动力学模块模拟冲击试验,分析了试验严酷等级、冲击脉冲持续时间及峰值加速度对接触件的形变、应力和接触压力等参数的影响,并对接触压力仿真结果进行试验验证。结果表明:冲击试验过程中,接触件形变受冲击影响最大;接触性能参数随严酷等级的增加,先缓慢增大后快速增大;随脉冲持续时间的增加,先急剧下降后缓慢减小;而在峰值加速度变化时基本保持稳定。由此可知,严酷等级和脉冲持续时间对电连接器接触性能参数变化起主导作用,仿真结果可为产品设计提供一定的理论参考。

关键词：电连接器接触性能冲击应力有限元分析

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超高速滑动界面机械接触性能研究

兵器材料科学与工程 2015年第5期38卷 67-71页

作者：杨日辉李鹤郭刚虎张向锋中国人民解放军驻七四三厂军代室山西太原030027

电磁轨道炮发射弹丸过程中,电枢和轨道之间处于超高速滑动摩擦的接触状态,不同的接触参数对界面间的接触性能会产生显著的影响。建立枢轨间高速滑动摩擦的二维模型,利用有限元软件LS-DYNA对超高速滑动过程进行数值计算,分别研究不同枢... 详细信息

电磁轨道炮发射弹丸过程中,电枢和轨道之间处于超高速滑动摩擦的接触状态,不同的接触参数对界面间的接触性能会产生显著的影响。建立枢轨间高速滑动摩擦的二维模型,利用有限元软件LS-DYNA对超高速滑动过程进行数值计算,分别研究不同枢轨材料、摩擦因数和滑动速度等参数下枢轨界面的接触性能变化。得出提高电枢滑动速度、提高轨道屈服应力、减小摩擦因数等能够有效减少轨道的损伤。

关键词：超高速滑动接触性能 LS—DYNA 数值计算

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基于接触性能的自润滑关节轴承结构尺寸设计

机械强度 2019年第2期41卷 383-388页

作者：王泽民张宁常浩捷王哲陈锦江燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 唐山科技职业技术学院机电工程系唐山063000

自润滑关节轴承衬垫的受力状态直接影响其接触性能的优劣,从而影响使用寿命。因此基于GE30C型自润滑关节轴承,在不改变装配尺寸和轴向摆角的前提下建立有限元模型,确定该性能的评价指标并进行正交试验,用综合评分法和极差分析法对试验... 详细信息

自润滑关节轴承衬垫的受力状态直接影响其接触性能的优劣,从而影响使用寿命。因此基于GE30C型自润滑关节轴承,在不改变装配尺寸和轴向摆角的前提下建立有限元模型,确定该性能的评价指标并进行正交试验,用综合评分法和极差分析法对试验结果进行分析,以得到各主要结构尺寸对接触性能的影响规律,进而确定最优尺寸并使其接触性能得到改善。通过算例可知,利用有限元仿真可研究轴承的接触性能,拓宽了对该性能的研究方法。

关键词：自润滑关节轴承接触性能有限元仿真正交试验