微动接触应力的数值分析

采用有限元方法，分析了半圆柱与平板间径向微动接触区和切向微动接触区内的应力分布。由ES52100钢制成的半圆柱体具有稳定的变形特征，但由1020钢或纯铁制成的平板则常常处于可变的变形状态，通过往复压缩实验发现，1020钢具有明显的循环软化特征，从而将增大摩擦阻力；而纯铁具有明显的循环硬化特征。进一步发展虚拟接触载荷法，以动态变化的摩擦系数模拟真实的微动接触过程。在靠近微动接触区的边缘处，存在一个不稳定的接触区，其内部有剧烈的应力振荡，该区域是一个混合粘着一滑动区，并随微动时间的增长而逐步扩展，最后引发微动磨损或微动疲劳。     

深井巷道围岩应力场、应变场和温度场耦合作用研究

建立了耦合条件下岩体的应力-应变关系,推导出不同变温范围条件下巷道围岩的应力和应变.实例计算表明巷道围岩在耦合情况下比非耦合情况下的切向应力、周边位移、破碎区和塑性区半径都有较大的增加,并提出了提高耦合条件下改善巷道围岩体稳定性的措施.     

深井巷道围岩应力场、应变场和温度场耦合作用研究

建立了耦合条件下岩体的应力-应变关系,推导出不同变温范围条件下巷道围岩的应力和应变.实例计算表明:巷道围岩在耦合情况下比非耦合情况下的切向应力、周边位移、破碎区和塑性区半径都有较大的增加,并提出了提高耦合条件下改善巷道围岩体稳定性的措施.     

球-平面接触条件下扭动微动磨损接触区的力学行为分析

以GCr15球/PMMA平面发生扭动微动接触为研究对象,应用工程软件研究扭动微动磨损接触区的力学行为。分析当扭动角度由0.5°增大至5°时,考察接触表面的等效应力、等效塑性应变和摩擦切应力分布,以及粘着区大小的变化,并与实验结果进行对比分析。结果表明:在法向载荷和摩擦系数一定的情况下,随着扭动角度的增大,等效塑性应变有较明显的增长,最大摩擦切应力微幅增大且向接触中心靠近,粘着区范围减小;与摩擦磨损试验所得的相应工况下磨痕形貌图吻合度较好。     

扭动微动接触表面摩擦行为数值模拟

为研究扭动微动磨损接触表面摩擦行为,通过Abaqus中Fric用户子程序引入随时间和空间变化的摩擦系数模型(模型中参数由实验确定),对扭动微动表面摩擦扭矩和变形行为进行模拟。分别对完全滑移机制下不同角位移幅值和循环周次的动力学行为进行了实验研究和数值模拟,对比实验和数值分析结果,位移-扭矩曲线的形状和数值较好吻合,说明采用的变化摩擦系数模型可较好模拟接触体界面的摩擦系数演化及变形行为。     

机车车轮与重载辙叉的接触与残余应力分析

针对大秦重载线路道岔辙叉区疲劳伤损、裂纹、剥离掉块等问题,利用JM3机车车轮型面和标准75 kg/m钢轨12号辙叉型面,建立机车车轮和辙叉区三维有限元接触模型,对辙叉等效应力、表面接触应力和内部残余应力进行有限元弹塑性分析;结果表明:翼轨上距离理论尖端240 mm位置的MISES应力最大,达到1 537 MPa,进入塑性变形阶段,塑性应变会引起材料的残余应力和残余变形;距理论尖端240~420 mm区段残余应力较大,最大可达到945 MPa,主要分布深度在0.5mm左右;机车通过辙叉区段平顺性良好,最大变形相差不大,但距离理论尖端480 mm位置的最大残余变形超出其他位置,达到0.087 mm,该截面位置翼轨磨耗会相对严重.     

气囊抛光工具与工件接触区压力及应力的分布规律研究

分析了柔性抛光工具中不同壁厚的气囊与金属工件接触时接触区的压力和应力分布特征以及气囊接触变形情况;同时借助于唯象理论,获得气囊材料的本构模型,并结合有限元软件ANSYS对接触区应力进行仿真分析．分析结果表明：随着气囊的壁厚与硬度的减少,其与金属工件接触区之间的压力和应力布由“A”型向“M”型再向“n”型转变．逐渐趋于均匀．     

三相异弹模薄板界面裂缝缝端应力奇异性与应力场(英文)

研究了三相异弹模薄板界面裂缝缝端奇异性与几何边界条件和弹性常数的依赖关系 .采用原点设置在缝端的极坐标系统 ,用复势函数方法推导了缝端应力场的表达式 ,求得应力强度因子 .算例表明 ,本文的解答是正确的 ,并得到一些有意义的结论     

安装误差对面齿轮传动接触轨迹与 接触应力的影响规律

基于面齿轮传动啮合原理,建立了含安装误差的面齿轮齿面方程,进而得出了面齿轮齿面主曲率及接触应力的计算方法。在此基础上,分别分析了轴向偏移误差、轴交角误差和轴交错误差对面齿轮传动的接触轨迹与接触应力的影响规律。研究结果表明:各项误差条件下,接触应力均从齿顶到齿根逐渐变小;所分析的误差中,轴交角误差与轴交错误差对面齿轮的接触轨迹与接触应力的影响较大,且当轴交角误差为负或轴交错误差为正时,接触应力仿真值均明显高于无误差时的接触应力正常值,因此在安装面齿轮副时,应该严格控制此二项误差的下上偏差。     

鼓形齿轮联轴器齿面接触分析与试验

本文在分析鼓形齿轮联轴器设计、加工及传动方面诸问题的基础上,按共轭曲面原理建立了鼓形齿轮联轴器传动理论,推导了鼓形处齿接触线及齿面方程,运用电子计算机计算并分析了不同工作倾角下齿面接触状态的变化及规律,进一步使用笔者设计发明的按共轭原理滚动鼓形齿轮装置(专利申请号87101897)切制了按不同工作倾角设计的鼓形外齿并进行了接触试验,从而揭示了鼓形齿轮联轴器传动的实质,为优化设计、加工鼓形齿轮联轴器提供了条件