齿侧间隙对齿轮机构响应频率的影响研究

为模拟工程应用中齿侧间隙对齿轮机构响应频率的影响,建立了含齿侧间隙的单级齿轮机构多刚体模型,探讨了轮齿弹性接触碰撞力模型的参数辨识方法.对该机构进行动力学计算,比较了不考虑齿轮副间隙的线性机构和考虑齿轮副间隙非线性机构的响应频率,定量地给出了齿侧间隙大小与该机构响应频率的对应关系.计算结果表明,齿侧间隙的存在会降低机构...     

轴承径向接触力光弹性测量与分析

本文介绍应用以平面光弹性园盘做测力计的测量方法，简便地求出了滚子轴承中滚动体径向接触受力（或称负荷）的大小和分布规律。内容主要包括：1 接触总是实验模型应遵守的基本相似准则；2 轴承光弹模型加工装配的基本依据和实验实施；3 由受力分析得出的一个既简便易行又有效可靠的园盘测力计测量方法；4 给出了在不同间隙、载荷或支持刚度情况下轴承径向力分布的十九组实验数据；5 实验结果与有限无计算值作了十分吻合的验证。与工程计算结果比较，情况却迥然不同，通过初步分析指出了工程计算方法的有关假设与实际情况不太符合、应用工程计算结果时要考虑其局限性和近似近。附图8幅，表3个。     

附加非线性阻尼夹层的间隙弹性机构减振分析

为了实现含间隙弹性机构低成本的振动控制,提出了部分附加约束阻尼合金夹层的方法.采用符合接触边界条件的非线性弹簧阻尼模型描述碰撞分离过程,建立了多间隙连杆机构的刚体动力学模型;用曲线拟合描述阻尼合金的损耗因子随应变变化的规律,在考虑剪切的基础上给出了依赖于应变和频率非线性阻尼本构关系式;在计入阻尼层非线性阻尼特性和普通材料结构阻尼特性的2节点10自由度的夹层单元模型的基础上,建立了部分附加阻尼合金夹层的系统运动弹性动力学方程.计算结果说明了所提方法对控制含间隙弹性机构的振动是有效的.     

补强圈与筒体间隙对开孔补强结构强度的影响

在评定压力容器开孔补强结构强度时,经典薄壳理论未考虑补强圈与筒体间隙,而间隙却在实际结构中存在。设筒体承受不同的内压值、接管上承受不同的轴向力,应用有限元软件的接触算法对压力容器开孔补强结构进行了静强度与疲劳强度评定,考察了不同间隙值对强度的影响,同时也计算了未考虑接触时的结果作为对比。结果分析表明:在接管有正向轴向力存在的情况下有必要考虑接触,而补强圈与筒体之间间隙大小在评定开孔补强结构静强度与由内压或者轴向变载引起的疲劳强度时的影响可以忽略。     

橡胶结构有限元分析收敛问题的对策

针对橡胶结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性三种典型综合非线性有限元分析收敛性问题的难点,结合对Yx橡胶密封圈平面应变有限元模型的有限元分析,重点从高阶低阶单元的应用、网格密度、接触刚度及接触算法、载荷步与载荷子步几个方面对非线性计算收敛性的影响进行了讨论论证,为解决和提高计算收敛性给出了一些相应的对策。所述对策能有效改善橡胶结构非线性有限元计算收敛性,并且也部分适用于其他类型的非线性有限元问题的求解设置中。     

基于三维非线性有限元的液压扳手的优化改进设计

阐述和分析了应用有限元方法进行结构优化改进设计的基本原理和所涉及的关键问题。考虑非线性接触问题，对液压扳手进行了有限元优化的计算分析与研究，得到了优化的形状与尺寸，结构的特性与受力状况得到明显改善。     

非线性螺旋弹簧弹性特性的有限元分析

介绍了一种非线性螺旋弹簧的几何建模方法,在考虑接触非线性和几何非线性的情况下建立了该螺旋弹簧的有限元非线性计算模型,开发了相应的有限元分析计算程序,给出了典型非线性螺旋弹簧的计算实例。     

用连续接触模型进行含间隙转动副的空间机构动力学分析

本文建立了间隙Ｒ副的连续接触模型，并对含间隙Ｒ副的空间机构进行了动力学研究。采用希林（ｓｃｈｉｅｎｌｅｎ）方法建立了机构的动力学方程，通过数值解研究了运动副元素的分离特性和Ｒ副的运动特性。数值计算结果表明：Ｒ副元素的分离时间很短，这说明在研究含间隙Ｒ副机构的动力学问题时，采用连续接触模型是可行的。     

考虑回转间隙的某型火炮动力学仿真

针对火炮回转轴承存在游隙、回转齿圈与方向机齿轮啮合存在齿侧间隙的实际,基于虚拟样机技术,研究了考虑轴承游隙和齿侧间隙的方向机力建模方案。给出了回转轴承径向支撑刚度和齿轮啮合刚度计算方法,啮合刚度的计算考虑了齿轮模数、齿宽、重合度等结构参量的影响。最后建立考虑回转间隙的某型火炮的发射动力学模型并进行了仿真,仿真结果为:轴承游隙和齿侧间隙均对炮口的横向运动产生影响,但齿侧间隙的影响比轴承游隙的影响更显著,在考虑两个间隙共同作用时,齿侧间隙是引起炮口横向运动的主要因素,且其幅值变化在前期随间隙的增大而增大,而在后期存在较强的非线性。     

考虑构件弹性和转动副间隙的空间机构动力学研究

对同时考虑构件弹性和转动副间隙的空间机构进行了动力学研究。提出了一种新型空间间隙转动副的连续接触模型。以此模型采用有限元法,建立了同时考虑构件弹性和转动副间隙的刚弹耦合方程,并给出了数值解。计算结果显示,间隙对弹性构件的振动有较大影响。     

用于电容式传感器的静电激振台的研究

提出了用静电力激振法确定电容式加速度传感器的动态特性，并分析了其静电力的非线性、频率误差及补偿传感器本身寄生电容的方法。给出的静电振动台结构简单、经济实用，具有很宽的低频测量范围(可达1Hz)和较低的静电力非线性系数，输出端具有较高的信噪比，可广泛用于电容式传感器频率特性的测试及结构优化。本文给出了传感器在静电振动台上的测试结果。结果表明：传感器可动系统的几何参数直接影响频率特性曲线，随着传感器平均空气间隙的减小，可动系统的阻尼比增加。     

考虑磨损含间隙曲柄滑块机构的动态特性研究

为得到准确的含间隙铰接机构的接触碰撞模型,在ADAMS中建立含间隙的曲柄滑块机构,以含间隙曲柄滑块机构运动副为对象分析其在考虑磨损情况下的动态特性。以接触一碰撞模型为基础,采用非线性等效弹簧阻尼模型,将用MATLAB处理过的数据和磨损函数嵌入到ADAMS模型中进行动力学仿真,并将得到的动态特性曲线进行分析。结果表明：磨损对间隙运动副的速度、加速度、接触碰撞力和力矩有很大的影响,同时,此种建模方法对建立准确的含间隙机构的模型有很大的参考意义。     

磨床床身非线性频率分析研究

在分析磨床床身低阶频率时考虑接触等非线性因素,提出了一种计算磨床床身非线性低阶频率的方法.以某磨床床身为例,将非线性频率与线性固有频率的计算结果进行对比分析,验证了该方法的可行性.将该方法应用于床身的结构优化中,成功地指导了床身的结构改进.     

基于3D有限元模拟的螺栓接头变形一内力关系及在设计中的应用

考虑螺纹的三维螺旋线形几何特征和各组件结合面之间的摩擦接触关系,利用MSC．Marc软件建立螺纹螺栓-被连接件组合结构（接头）的三维接触有限元模型,并进行计算,给出接头轴向力与轴向变形之间的非线性关系曲线、残余预紧力和螺纹段最大等效应力随被连接件所受轴向外力的非线性变化关系曲线。分析这些非线性曲线的规律,得到相应的结论。基于这些曲线,提出确定螺栓接头预紧力和允许外力的方法。     

管内可控铰接柔性结构双层接触非线性力学分析

管内可控万向铰接柔性细长结构是超短半径侧钻水平井的特有结构。考虑可控万向铰结构中的机构问题、结构不连续和开槽不完整结构的三体两层接触问题,将空间梁单元、万向铰单元、刚性梁单元和梁梁接触单元相结合,建立了管内可控万向铰接柔性结构双重接触非线性有限元模型及数值计算方法。与有解析解的算例进行比对,计算结果吻合较好。通过对超短半径水平井造斜钻进时的柔性钻具进行力学分析,得到了柔性钻具受力变形状态、载荷传递规律及其与井壁之间的接触力分布规律。     

含角接触球轴承和粗糙间隙表面滑动轴承关节的平面柔性多连杆机构动态误差分析与优化设计

传统旋转间隙关节接触模型假定衬套和销轴的接触面是光滑的并仅考虑接触区域的初始接触点的影响,常忽略接触区域中其它接触点的作用,不可避免导致模型分析精度下降.为此,提出一种含角接触球轴承和粗糙间隙表面滑动轴承关节的平面柔性多连杆机构动力学建模、分析与优化的计算方法.考虑粗糙旋转间隙关节多点接触状态,建立了一个新颖粗糙间隙接...     

隧道通风机叶片非线性应力场分析

应用三维有限元法对某型号地铁隧道通风机叶片进行应力场分析，计算中考虑了几何非线性的影响，给出了线性计算与非线性计算的结果比较，同时进行了加强筋强化效果的比较。计算表明，对于高展弦比的隧道通风机叶片，应力计算采用非线性方法是必要的。     

机械结合部刚度的罚函数表示方法

提出了一种在有限元分析中用罚函数法分析结合部非线性接触刚度的方法。结合部的非线性接触刚度由试验获得,在接触问题的有限元计算中,将结合部的非线性接触刚度作为罚函数法的罚因子引入计算过程中,从而赋予罚因子以明确的物理意义。首先给出了通过罚函数法进行结合部分析的过程,然后通过一个算例,说明了方法的有效性。     

基于ADAMS的往复发动机敲缸故障仿真研究

基于多刚体系统动力学方法和非线性弹簧阻尼接触模型,在ADAMS中对含活塞-缸壁间磨损间隙的曲柄滑块机构进行动力学建模及动态仿真.研究该机构在考虑外载荷、构件惯性力、重力、材料接触刚度及阻尼等条件存在时,不同程度磨损下的活塞接触动力学响应,计算并比较了磨损间隙条件下的活塞侧推力、拍击力及活塞2阶运动特性参数等数据;阐明了运动副间隙引起活塞敲缸现象的发生机理.该工作为内燃机配缸间隙的选择、磨损间隙的故障诊断及振动控制提供了参考依据.     

弹性接触问题有限元分析的一个新方法

小变形弹性接触问题属于边界条件几何非线性问题弹性接触问题的非线性,是由于接触点的接触条件引起的。本文提出的有限元混合法适于求解此类局部非线性问题。该方法是利用弹性体的刚度矩阵求出接触边界的接触内力的影响系数矩阵,再由接触边界的连续性条件求解接触内力,从而把非线性问题转化到局部求解。计算表明：对求解此类复杂非线性问题,该方法在计算速度和机器存贮上仅比求解一般线性问题的花费略有增加甚至相当。