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计入丝间非线性接触的单股钢丝绳疲劳特性研究

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振动与冲击 2021年第22期40卷 112-120页

作者：陈原培张余重庆交通大学交通运输学院重庆400074

为探究单股钢丝绳在周期拉伸交变载荷作用下的疲劳特性演变规律与失效机理,该研究建立了计入丝间非线性接触等因素的单股钢丝绳疲劳特性有限元分析模型;提出了单股钢丝绳内部空间螺旋接触区域高精度网格划分方法和单股钢丝绳端面约束方... 详细信息

为探究单股钢丝绳在周期拉伸交变载荷作用下的疲劳特性演变规律与失效机理,该研究建立了计入丝间非线性接触等因素的单股钢丝绳疲劳特性有限元分析模型;提出了单股钢丝绳内部空间螺旋接触区域高精度网格划分方法和单股钢丝绳端面约束方案,从而解决了钢丝绳仿真中普遍存在的终端效应问题;分析了单股钢丝绳疲劳特性以及几何参数、材料参数等对其疲劳特性的影响。结果表明:周期拉伸交变载荷作用下,单股钢丝绳芯丝-侧丝接触线区域发生了明显的应力集中,该区域因较大的应力幅而最易发生疲劳寿命衰减甚至破坏;芯丝疲劳寿命敏感区呈空间螺旋带状分布,并与芯丝-侧丝接触区域对应;对于始终处于芯丝-侧丝接触状态的单股钢丝绳,适当减小侧丝直径和捻角、选用弹性模量较小且泊松比较大的材料利于提高单股钢丝绳的疲劳寿命。

关键词：单股钢丝绳疲劳寿命非线性接触有限元分析

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非线性接触状态下的盘式制动器制动噪声分析

噪声与振动控制 2023年第2期43卷 197-202,229页

作者：张雪松王兆恒中原工学院机电学院郑州450007 郑州经贸学院机械工程系郑州450007

针对盘式制动器的制动噪声问题,建立盘式制动器的动力学仿真模型。首先对盘式制动器制动时的瞬态结构进行分析,然后根据制动盘与摩擦片在制动过程中的接触状态,将制动盘与摩擦片之间的接触面划为4个具有各自特征的接触区域,每个接触区... 详细信息

针对盘式制动器的制动噪声问题,建立盘式制动器的动力学仿真模型。首先对盘式制动器制动时的瞬态结构进行分析,然后根据制动盘与摩擦片在制动过程中的接触状态,将制动盘与摩擦片之间的接触面划为4个具有各自特征的接触区域,每个接触区域对应不同的接触应力。仿真过程中,分别将各接触区域相应的接触应力作为输入载荷进行加载,通过复特征值法的有限元仿真分析,得到制动器不稳定模态的分布及其振型,进而得到可能产生制动噪声的频率。最后通过制动试验,验证仿真结果的正确性。结果表明,盘式制动器的制动过程是一种非线性的接触过程,过大的非均匀分布的接触应力及其非线性变化将导致制动噪声,噪声频率主要分布在1500 Hz~2100 Hz之间。

关键词：声学盘式制动器复特征值应力非线性接触不稳定系数

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基于非线性接触理论的行星传动系统

振动．测试与诊断 2010年第6期30卷 679-683页

作者：尤小梅杨伟马星国闻邦椿沈阳理工大学机械工程学院沈阳110168 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004

基于非线性接触理论和多体动力学理论,建立了某行星齿轮传动系统的多体动力学模型,对实际运行工况下的动态性能进行仿真研究,获取了轮齿的实时动态接触力和关键部件的动态等效应力,仿真结果与理论分析吻合较好。研究表明,采用刚柔耦合... 详细信息

基于非线性接触理论和多体动力学理论,建立了某行星齿轮传动系统的多体动力学模型,对实际运行工况下的动态性能进行仿真研究,获取了轮齿的实时动态接触力和关键部件的动态等效应力,仿真结果与理论分析吻合较好。研究表明,采用刚柔耦合多体动力学模型研究行星齿轮传动系统的动态性能更加符合实际,分析结果合理、可靠。

关键词：行星轮系非线性接触动态接触力数值仿真

基于非线性接触的修理后层合板鸟撞损伤特性研究

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机械科学与技术 2013年第9期32卷 1276-1280页

作者：徐建新马行驰赵鲁春中国民航大学航空工程学院天津300300

基于有限元方法,利用商用有限元分析软件***/Nastran,研究修理后层合板鸟撞问题。冲击后的复合材料层合板模型采用阶梯式挖补修理的方式进行修理,通过改变挖补修理的方式,如改变铺层顺序及阶梯数,研究修理后的模型受到冲击的损伤区域及... 详细信息

基于有限元方法,利用商用有限元分析软件***/Nastran,研究修理后层合板鸟撞问题。冲击后的复合材料层合板模型采用阶梯式挖补修理的方式进行修理,通过改变挖补修理的方式,如改变铺层顺序及阶梯数,研究修理后的模型受到冲击的损伤区域及损伤应力规律。

关键词：非线性接触复合材料层合板鸟撞有限元

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甲板初始变形对搁置脚载荷非线性接触的影响

舰船科学技术 2022年第6期44卷 44-49页

作者：蒋嘉奇徐志亭王德禹上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海船舶及海洋工程设计研究院上海200011 上海交通大学海洋装备研究院上海200240

运输装置底部的搁置脚与船舶甲板之间有着复杂的非线性接触关系,为了研究甲板初始变形对接触的影响,以某运输装置的搁置脚为例,在Abaqus软件中建立甲板和搁置脚的非线性接触模型,并对其进行有限元数值计算,分析甲板板上Mises应力与接触... 详细信息

运输装置底部的搁置脚与船舶甲板之间有着复杂的非线性接触关系,为了研究甲板初始变形对接触的影响,以某运输装置的搁置脚为例,在Abaqus软件中建立甲板和搁置脚的非线性接触模型,并对其进行有限元数值计算,分析甲板板上Mises应力与接触压力的分布特征,同时进一步考虑不同形式的甲板初始变形工况。结果表明,不同初始变形的施加使甲板板应力与接触压力分布更为复杂,最大应力增大明显,这种影响主要是由甲板板的局部拱起导致的。板的初始变形影响最大,加强筋的梁柱型初始变形影响次之,加强筋的侧倾初始变形影响很小。因此,初始变形对搁置脚甲板接触的影响不能忽略。

关键词：搁置脚甲板非线性接触初始变形数值分析

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考虑非线性接触地铁基坑施工过程变形研究

地下空间与工程学报 2018年第S1期14卷 349-356页

作者：侯世伟郭少坡李宏男郭超沈阳建筑大学土木工程学院，沈阳110168 大连理工大学建设工程学部，辽宁大连116024

探究土体与地下结构之间的接触行为,本文首先对砂土和粉质黏土与围护结构的接触面进行了试验,获得了两类土体与围护结构的接触面力学特性。其次采用基于Clough与Duncan应力-位移双曲线模型的无厚度Goodman接触单元,验证了接触面非线性... 详细信息

探究土体与地下结构之间的接触行为,本文首先对砂土和粉质黏土与围护结构的接触面进行了试验,获得了两类土体与围护结构的接触面力学特性。其次采用基于Clough与Duncan应力-位移双曲线模型的无厚度Goodman接触单元,验证了接触面非线性的切向行为合理性。考虑实际工程中土体与围护结构的接触非线性问题,基于无厚度Goodman接触单元对地铁基坑施工变形过程进行预测,并结合模拟接触切向行为的罚函数法线性模型,对比罚函数法线性接触模型与Goodman非线性接触模型对基坑开挖变形的影响,研究包括围护桩墙后土体垂直沉降、围护桩墙侧向水平位移以及围护桩墙顶端水平位移。最后将研究因素与实际监测数据对比,结果表明:在考虑非线性土与结构相互作用的基坑开挖过程中,计算结果与实际监测结果的相对误差均保持在10%以内,计算结果更合理,为类似土与结构相互作用的岩土工程接触分析提供参考和理论基础。

关键词：地铁施工 Goodman接触单元非线性接触基坑开挖

基于非线性接触的风电机组主轴疲劳强度影响因素研究

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机械传动 2023年第11期47卷 30-36页

作者：宋克伟陈孝旭刘祥银田家彬李肖霞中车山东风电有限公司山东济南250104

为了更合理地模拟风力发电机组主轴的受力及传力特点,找出主轴疲劳强度影响因素,运用非线性接触单元模拟主轴承滚子,正确模拟主轴承的调心作用,建立了某型风电机组主轴与主轴承内圈过盈接触模型;结合等效时序载荷谱以及Miner疲劳损伤准... 详细信息

为了更合理地模拟风力发电机组主轴的受力及传力特点,找出主轴疲劳强度影响因素,运用非线性接触单元模拟主轴承滚子,正确模拟主轴承的调心作用,建立了某型风电机组主轴与主轴承内圈过盈接触模型;结合等效时序载荷谱以及Miner疲劳损伤准则,研究分析了主轴-轴承内圈过盈量大小、主轴内孔大小、表面粗糙度、接触面摩擦因数和材料抗拉、屈服强度等对主轴疲劳强度性能的影响。研究结果对工程实际和生产具有一定的指导意义,同时为主轴的进一步轻量化设计奠定基础。

关键词：风电机组主轴非线性接触疲劳强度

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基于非线性接触的复合路面沥青砂应力吸收层设计研究

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公路 2017年第2期62卷 48-54页

作者：孙雅珍潘嘉伟王金昌辛兆洋范东沈阳建筑大学沈阳市110168 浙江大学交通工程研究所杭州市310058

为了设计复合路面的高黏弹性沥青砂应力吸收层,文中应用ABAQUS建立含裂缝复合路面有限元模型,并在层间设置黏聚接触和库伦摩擦接触来确定应力吸收层的弹性模量和厚度等参数。首先,对比了面层和基层之间非线性接触和完全连续时的面层层... 详细信息

为了设计复合路面的高黏弹性沥青砂应力吸收层,文中应用ABAQUS建立含裂缝复合路面有限元模型,并在层间设置黏聚接触和库伦摩擦接触来确定应力吸收层的弹性模量和厚度等参数。首先,对比了面层和基层之间非线性接触和完全连续时的面层层底拉应力,验证了非线性接触的必要性和应力吸收层的抗裂效果。然后,在确定高黏沥青砂配合比的基础上,通过室内试验得到沥青砂材料在温度和荷载作用下的最不利拉伸、剪切强度。最后,通过力学响应分析了应力吸收层的弹性模量和厚度取值范围,并与试验结果进行了比较,验证了文中设计的高黏弹沥青砂应力吸收层的合理性。

关键词：复合路面非线性接触数值模拟沥青砂应力吸收层

反弧门钢止水非线性接触密封面同步仿形修复研究

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水力发电 2010年第3期36卷 75-77页

作者：赵新泽张勤超劳海军三峡大学机械与材料学院湖北宜昌443002

反弧门钢止水修复是水闸检修重要内容,传统人工修复方法成本高、效率低,且施工人员安全风险高。根据反弧门钢止水结构及现场特点,基于机械仿形原理,研究了反弧门钢止水修复技术,并设计出了一套供现场使用的设备。该设备能以底坎上指定... 详细信息

反弧门钢止水修复是水闸检修重要内容,传统人工修复方法成本高、效率低,且施工人员安全风险高。根据反弧门钢止水结构及现场特点,基于机械仿形原理,研究了反弧门钢止水修复技术,并设计出了一套供现场使用的设备。该设备能以底坎上指定参照线为标准,同步完成闸门和底坎止水带接触面的修复,可在水利枢纽工程其他形式闸门的钢止水修复中推广。

关键词：机械仿形闸门钢止水非线性接触同步修复