超弹TiNi形状记忆合金滑动接触机敏摩擦学特性的有限元分析

通过用有限元法对具有超弹性的TiNi形状记忆合金的滑动接触摩擦过程进行模拟,发现在屈服极限和载荷一定时,产生的最大Von mises应力随着弹性模量的增加而增加;产生的最大Von mises弹性应变随着弹性模量的增加而减少;产生的最大Von mises塑性应变随着弹性模量的增加而增加.并把所得结论与TiNi形状记忆合金的机敏摩擦学特性相联系,认为该合金的机敏摩擦学特性是其具有良好耐磨性的原因.     

基于神经网络超弹性多楔带有限元分析

建立神经网络模型对多楔带材料特性进行预测,并将预测的材料特性应用于有限元分析模型中,对多楔带轮接触问题进行分析。研究结果表明:建立的神经网络模型,可以有效地预测肋复合橡胶材料的特性;在不同接触点带肋接触压力不同,且带肋接触压力从肋下到肋上逐渐增加;随着角度的增加,带肋的接触压力呈现先急剧增加后平稳增加后急剧减小的趋势;多楔带在高温和深深进入滑轮槽的条件下,其速度损失较大,传动效率较低。     

镍钛形状记忆合金冲蚀磨损研究进展

介绍了材料的冲蚀磨损理论,主要包括微切削理论、薄片剥落磨损理论、变形磨损理论和二次冲蚀理论,分析了冲蚀磨损的影响因素。在综述N iTi合金冲蚀性能研究现状的基础上,对N iTi合金的冲蚀机制进行了分析,认为超弹性及超塑性(形状记忆效应)起到了决定性的作用,除此之外,加工硬化性能、耐疲劳性、马氏体变体的择优取向及自适应性对N iTi合金的冲蚀性能也起到了很大作用。总结了N iTi合金作为耐冲蚀材料在实际应用中存在的问题,为N iTi合金冲蚀性能的研究方向提出了建议。     

加载速率对超弹性TiNi形状记忆合金棒材力学行为的影响

通过超弹性TiNi形状记忆合金棒材在不同加载速率下的力学性能试验,以相变应力、弹性模量、残余应变、耗能能力等作为该合金棒材的超弹性特征参数,分析了这些特征参数与加载速率的相关性。结果表明:该合金棒材在静态和非静态条件下的室温超弹性能存在一定差异。     

磨损套管应力集中系数的有限元分析

通过对磨损套管的三维有限元分析,确定并分析磨损套管产生应力集中的区域及影响磨损套管应力集中系数的因素。结果表明,套管磨损形成应力集中区域呈轴对称地分布在最大磨损深度两侧的一定范围内,在磨损率小于等于25%时,磨损区域全部处于应力集中区,大于25%时,应力集中区只占整个磨损区域的一部分;磨损深度是影响应力集中系数的主要因素,磨损长度只有在小于0.4m时才影响应力集中系数的变化。     

TiNi60合金与钢球和陶瓷球配副的摩擦学性能对比分析

分别采用GCr15钢球和Si_3N_4陶瓷球与TiNi60合金盘为摩擦配副,使用CETRUMT-2摩擦磨损试验机、MM-3型金相显微镜和TR200粗糙度仪综合考察了TiNi60合金在不同载荷和频率下的摩擦因数、表面形貌、磨痕轮廊和磨损量。实验结果表明:Si_3N_4陶瓷球与TiNi60合金配副时摩擦因数小于GCr15钢球与TiNi60合金配副;Si_3N_4陶瓷球与TiNi60合金对磨过程中的犁沟作用小于GCr15钢球与TiNi60合金配副,磨痕较平滑;Si_3N_4陶瓷球与TiNi60合金对磨后磨痕深度较浅,磨痕长度较长,并且随着载荷的增加,磨痕深度和长度的增加程度均小于GCr15钢球。表明Si_3N_4陶瓷球与TiNi60合金配副的摩擦学性能优异,该摩擦配副更适合作为低速轻载轴承用于摩擦学领域。     

TC4合金冲击磨损性能与机制的研究

固定冲击频率,在3组大小不同的冲击力下,在自制的小载荷冲击磨损实验机上对TC4合金进行了系列周次的冲击试验,研究了TC4合金的冲击磨损性能与磨损机制.结果表明:试样的整个冲击磨损过程可分为3个阶段,即无磨损阶段、微量磨损阶段和严重磨损阶段,增加冲击力将缩小前2个阶段的进程,加速材料的磨损;在各冲击力下磨痕轮廓及形貌的变化规律基本一致.TC4合金的磨损过程是接触表面硬化、启裂、疲劳剥落的过程,其磨损机制主要表现为塑性变形和疲劳剥落.     

超磁致伸缩微致动器的磁场有限元分析

作为超精密隔振系统的核心部件，超磁致伸缩微致动器的工作性能直接影响隔振精度。在建立超磁致伸缩微致动器的轴对称模型的基础上．利用有限元方法对致动器的磁场进行分析，并通过数值积分方法计算在不同励磁电流下超磁致伸缩棒的伸长量，根据计算结果对致动器的线性工作范围作出了有效的估计。     

基于有限元方法的轮胎磨损特性研究

在基于有限元法的轮胎磨损性能评价方法的基础上,建立了205/55/R16型子午线轮胎2种胎面结构的有限元模型。使用ABAQUS软件的显式分析方法获得轮胎接地区域节点在汽车行驶过程9种工况下的法向反力和滑移速度,通过摩擦能量损失和磨损量之间的关系,求得轮胎在组合工况下行驶特定里程的磨损量。光面轮胎的磨损量明显小于花纹轮胎磨损量的仿真分析结果,说明了仿真分析方法的有效性。同时,通过对ABAQUS软件的二次开发,实现了轮胎接地区域摩擦能量损失率分布的实时描述。     

仿生非光滑通孔耐磨机制有限元分析

利用ANSYS软件,以平板试件为对比基准,对具有仿生非光滑通孔结构试件的耐磨机制进行了有限元分析。分析表明,仿生非光滑通孔具有削弱应力集中、均匀分布应力的功能,使试件整体受力均匀、接触状态良好,从而提高试件的摩擦磨损性能;通孔附近前大后小的应力分布方式,有利于收集润滑油、切削磨粒,改善其润滑状态,减小磨粒磨损。     

钛合金铣削加工刀具磨损有限元预测分析

钛合金Ti6Al4V因其优良的综合性能在航空航天领域有着广泛的应用。然而,在钛合金切削过程中,极易出现刀具磨损现象。目前尚缺乏钛合金加工用刀具寿命预测的有效手段和方法。针对这一问题,基于刀具在铣削工作过程中受到的热力耦合作用,利用Fick扩散定律揭示了刀具扩散磨损机理,构建刀具磨损模型;利用有限元仿真软件Advant Edge的二次开发技术,将刀具磨损模型嵌入到有限元模型中,进行刀具磨损的预测;进而借助刀具寿命试验,验证了刀具磨损模型的可靠性。     

PCBN刀具磨损对切削过程影响的有限元仿真研究

在实际切削加工中,随着切削的进行,刀具的磨损会越来越严重,这种磨损会严重影响切削过程,对切削力、切削温度等影响极大。本文通过有限元仿真软件ABAQUS模拟了不同磨损程度的PCBN刀具切削高强度钢Cr12Mo V的过程,揭示出了刀具磨损量对切削过程的影响规律,并通过试验进行了验证。     

地铁线路曲线段磨耗状态下轮轨滚动接触有限元分析

基于城市轨道交通曲线段不同磨耗程度的典型钢轨和车轮的实测型面,利用有限元分析软件ANSYS建立曲线段轮轨三维弹塑性接触有限元模型,对三种不同轮轨磨耗型面匹配工况下的地铁车辆的曲线通过性能以及轮轨接触应力进行计算分析,分析不同磨耗状态下车轮和钢轨接触时的接触应力和轮轨应力的分布状态,并研究其对钢轨磨耗的影响。发现钢轨使用初期,由于轮轨廓形不一致,轮轨间易出现应力集中,应力集中部位易出现磨损;随着钢轨侧磨的增加,轮轨接触状态逐渐由一点接触变为两点接触,且接触点的塑性变形部分和弹性部分的过渡区间易出现裂纹;两点接触状态下,外侧轨距角处接触面积及应力集中区域远大于钢轨侧面部分,轨距角易出现较大的接触压力,易加速钢轨磨耗与疲劳伤损的产生。     

基于推钢机机构的摇杆本体有限元分析

某中板厂板坯长度从1700mm增至2000mm,推钢机摇杆结构需作相应修改。采用ANSYS软件,建立了推钢机机构的整体模型,通过在各铰接处设置接触单元的方法,计算摇杆的强度。计算结果表明,摇杆强度满足使用要求。     

微夹持器的有限元分析

设计了一种基于柔顺铰链的微夹持器。微夹持器采用柔顺铰链为导向机构,为了提高微夹持器的分辨率,采用两级杠杆柔顺机构对输入位移进行放大。建立了系统的理论分析模型,并对其静态特性进行了分析。在此基础上对平台尺寸进行了优化设计,给出了平台尺寸的最优数值结果。最后利用有限元分析软件COSMOS对平台进行静力分析和模态分析,验证设计的正确性和有效性。     

磨料粒度对电镀CBN砂轮磨损影响的有限元仿真分析

以单颗CBN磨粒的磨损为例,对电镀CBN砂轮的磨损进行研究.针对磨削淬硬轴承钢GCr15,将单颗CBN磨粒适当简化成圆锥体,建立楔形滑擦模型,利用Deform 3D软件对单颗CBN磨粒的磨耗磨损进行仿真分析.仿真结果表明:不同粒度磨粒的磨损形式相似,均为前端面磨成弧形月牙洼形,尖端逐渐磨成平台;相同条件下磨粒的最大磨损量随着磨料粒度号的增大而减小.同时也说明了细粒度的电镀CBN砂轮的磨损较小.研究结果对进一步研究电镀CBN砂轮制造工艺有指导意义.     

模切机肘杆机构连杆的有限元分析

针对MP1040B型模切机肘杆机构中的连杆在使用中破损故障时有发生,在运动学和动力学分析的基础上,利用有限元方法进行了强度分析,结果表明,当在正常模切力2 450 kN时连杆的强度满足要求,当在极限模切力3 136 kN时连杆的强度不满足要求,分析结果为结构的改进或材料的选择提供了依据.     

基于ANSYS联轴节的有限元分析

利用APDL语言对联轴节进行参数化建模,通过接触对建立了外套、内套与轴之间的关系,通过ANSYS软件得出了安装完毕后各部件的应力分布云图,找到了外套与内套的危险区域,得出了外套内表面、内套内外表面的径向应力沿轴线的分布曲线,通过对内套与轴的接触强度曲线的分布曲线分析,说明了联轴节连接的可靠性。在安装建模的基础上,对联轴节受扭矩时的工作状况进行了分析,通过MPC点施加扭矩,得出了联轴节整体应力云图,再次对内套与轴的接触强度进行分析,说明了传递扭矩的可靠性,为联轴节的设计提供了理论基础,为其进一步的优化设计提供了可靠的理论依据。     

二种锌铝合金润滑时摩擦磨损特性的研究

对二种锌铝合金ＺＡ－ＳｉＴ ＨＤＺＡ在２０号机油润滑条件下的摩擦磨损特性进行了研究。研究发现：该摩擦－润滑系统以边界润滑为主，且伴随有断续的、短暂的混合润滑或弹性流体润滑；磨擦磨损过程中存在着磨粒磨损、接触疲劳和粘着磨损３个磨损机制；二种锌合金在一定条件下具有优良的耐磨性能和减摩性能。研究结果还初步解释了这些试验现象。