螺纹连接件承载能力分析

本文将螺纹牙扣之间的接触受力状态表示为二次规划的型式,解二次规划直接得出接触载荷和接触状态:通过弹性或弹塑性有限无分析产生二次规划的系数矩阵和螺纹连接件的接触应力状态;对于材料非线性的处理,将刚度矩阵的修改缩聚到小的局部塑性区,并通过二次方程来求解过渡无素的加权系数;进行二次规划和弹塑性有限无分析的交替迭代,确定螺纹连接件的承载能力;从实际工程问题的计算和实验的验论表明,该方法效率高,精度好,具有工程应用价值。图6数1参8     

典型薄板冲压件的工艺分析与实现

板料冲压成形是一个复杂的力学过程,是一个集几何非线性、材料非线性、接触非线性为一体的强非线性问题;是一个大位移、大转动、大变形使非线性应力应变关系失效的过程。冲压过程中物体的构形不断改变,因此需要考虑构形变化中物体的平衡方程及其弹性、塑性变形等几何非线性问题。此外板料冲压成形过程中,材料的接触碰撞、摩擦磨损问题等也有其特点。     

Winkler地基上材料非线性矩形薄板1/3次亚谐共振

为研究Winkler地基上材料非线性矩形薄板受简谐激励的非线性振动,应用弹性力学理论建立其动力学方程,并由Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统1/3次亚谐共振的近似解,并进行数值计算。分析激励、几何参数、阻尼系数、非线性参数对共振响应曲线的影响。     

等温弹流润滑问题的直接迭代解 (二)关于点接触问题

本文用松弛法直接迭代求解弹性流体动力润滑(EHL)椭圆接触问题的一组非线性微分方程,获得了具有典型EHL特征的完全数值解。为提高收敛精度,采用了变松弛因子,并且自行推导了较高阶的有限差分公式。在计算弹性变形时,对二维的压力分布作双二次插值逼近,并通过极坐标变换克服了积分的奇异性。     

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。     

弹塑性接触问题的有限元法分析

前言在机械产品设计制造中,经常遇到大量的接触问题。例如:齿轮的啮合,轮毂和轴的组装,压力容器法兰联接,透平叶根榫头的连接,电机组合转子的组装,机器中轴承的接触等等。长期以来,接触体应力和变形分析就是一个重要的课题。早先,人们对一些简单的弹性接触问题曾用数学分析的方法求出精确解。但是,对于接触问题,尤其是弹塑性接触问题(它是几何非线性和物理非线性的联合非线性问题),如果直     

大挠度后屈曲倾斜梁结构的非线性力学特性

基于弹性梁的几何非线性大挠度屈曲理论,建立两端固定对称倾斜支撑梁结构的大挠度后屈曲控制微分方程,采用几何非线性隐式变形协调关系来表达强非线性超静定边值问题,得到描述倾斜梁大挠度后屈曲行为的精确解析解.采用数值方法求解含有第一、二类椭圆积分的强非线性微分方程,给出不同倾角梁结构从初始屈曲到后屈曲并发生两态跳转过程中的位形曲线及非线性刚度.根据最小能量原理和挠曲线拐点个数,分析对称屈曲模态与非对称屈曲模态之间相互跳转的内在联系及其对结构非线性刚度突变的影响,得到了屈曲模态之间的转换条件.跳转过程的数值仿真表明,倾斜支撑梁结构发生大挠度后屈曲时具有明显的双稳态特性且只出现低阶(1、2阶)屈曲模态,仿真计算结果与试验结果相一致.     

几何非线性问题的无网格法分析

用局部Petrov-Galerkin方法求解几何非线性问题,这是一种真正的无网格方法。这种方法采用移动最小二乘近似函数作为试函数;只包含巾心在所考虑点处的规则局部区域上以及局部边界上的积分;所得系统矩阵是一个带状稀疏矩阵。该方法可以容易推广到求解非线性问题以及非均匀介质力学问题。在涉及几何非线性问题的数值方法中,通常都采用增量和迭代分析的方法。本文从虚功原理出发,用移动最小二乘近似函数的权函数替代虚位移,并在整个分析过程中所有变量的表达格式都是采用全拉格朗日格式。数值算例表明,无网格局部Petrov-Galerkin方法在求解几何非线性问题时仍具有很好的精度。     

空间二次曲线代数不变量的几何解释

利用不变量进行物体识别、形状描述是计算机视觉中非常活跃的一个研究领域。以往关于代数不变量和几何特征方面的研究,主要是利用点、直线等几何元素来计算单视图中平面物体的不变量。本文从实际计算的角度出发,研究了两个未校焦图像中一对不共面空间二次曲线的不变量,利用四元二次型不变量给出了空间两条二次曲线代数不变量的定义,并对其进行了相应的几何解释。在此基础上通过实验验证,证明文中所给公式的正确性。     

真实粗糙表面接触模型的研究

真实工程表面并不是完全光滑的。当两物体相互接触时 ,真实表面实际上是微凸体间的接触。分析真实粗糙表面间的接触对研究摩擦、磨损和润滑起着非常关键的作用。合理地描述润滑状态和摩擦热边界条件也取决于对真实接触状态的求解。本文从 3个方面研究了粗糙表面接触计算模型的主要构成 :粗糙表面轮廓的描述、确定接触压力和表面位移之间关系的计算公式以及求解几何非线性接触问题的方法。最后给出了算例     

点接触弹流问题中的表面弹性变形计算

本文提出了在弹流数值解中常用的固体耒面弹性变形计算的一种数值方法。这种方法适于处理无摩擦接触的各类工程问题。在全求解域上,用分段二次多项式逼近压力函数,将每一个节点上的弹性变形表示为节点压力的线性组合,其中所有的系数组成了弹性变形矩阵。这样,使弹性变形计算简化,计算工作量大大减小。同时这种计算方法的精度比以往的同类型计算都有所提高。     

三维边界元法解摩擦型弹性接触问题

基于工程需要,将三维边界元法用于解摩擦型弹性接触问题。在考虑摩擦作用的情况下,于接触区立局部坐标系,引入边界接触条件,并使用等参单元离散边界,使单元形状态与物体边更好地贴合,阳后针对接触问题的非线性特性,了它的增量迭代求解过程。算例表明,在此提出了的数值方法是精确的有效的。     

三维边界元法解摩擦型弹性接触问题

基于工程需要,将三维边界元法用于解摩擦型弹性接触问题。在考虑摩擦作用的情况下,于接触区建立局部坐标系,引入边界接触条件,并使用等参单元离散边界,使单元形状与物体边界更好地贴合,最后针对接触问题的非线性特性,讨论了它的增量迭代求解过程。算例表明,在此提出的数值方法是精确有效的。     

用边界元法分析接触问题

本文提出用边界元法求解弹性接触问题。边界元法以Ｋｅｖｉｎ函数作为场方程的基本解，具有解析和离散相合的特点，因而大大提高了解的精度。边界元法只需对弹性体的边界离散化。待求末知量只是边界上各离散点的未知数，将这界剖分为一系列单元，按常数元、线性元或二次元的模式，建立代数方程组，这个方程组就确定地边界上全部末知量。弹性接触问题属于小变形几何非线性问题，而这种晨线性恰恰是由于接触边界上边界元的接触条件引起     

小车轮压作用处偏轨箱形梁主腹板的局部应力研究

小车轮压作用下,轨道与偏轨箱形梁之间力的传递属于接触非线性问题,接触面间的变形和应力分布存在相互耦合的关系。本论文的主要内容：将Hertz接触理论和有限元软件ANSYS结合起来,把主腹板的局部受力问题视为小车轮与轨道及轨道与上翼缘板之间发生接触行为作用下的受力问题,建立了小车轮压作用处偏轨箱形梁主腹板局部受力的接触分析模型,研究不同情况（小车轮压、箱形梁几何参数和轨道截面惯性矩）下局部应力的变化规律,得出相关结论;最后将经验公式解与ANSYS数值解进行对比分析论证。研究结果表明：ANSYS数值解的主要影响因素为小车轮压、主腹板厚度和轨道截面惯性矩;通过在相同情况下对比2种解,得出ANSYS数值解与经验公式解在数值上很接近,经验公式解能够满足工程实际需要。     

隔膜泵连杆与滑块连接松动动力学建模与分析

主要研究了隔膜泵曲柄滑块机构连杆小头与滑块连接副松动的非线性特性.将连接松动按照磨损故障来考虑,采用接触-分离二状态接触力模型,考虑了运动副元素接触表面的线弹性变形和阻尼,建立了相应的动力学模型.通过数值仿真,研究了曲柄不同转速下的动态响应,同时为往复机械的磨损动力学分析提供了有参考价值的结论.     

弹性接触中的表面微滑问题及数值求解

研究法向载荷和切向载荷耦合作用下的三维弹性点接触问题.当切向载荷不足使接触体发生整体滑动时,接触面产生微滑区域.对于异质物体的接触,即使仅有法向载荷作用,由于变形的不协调,接触面同样会产生微滑区域.运用半解析的方法求解微滑接触问题,影响系数通过Green函数得到解析解,压力和切应力的求解基于共轭梯度法和快速傅里叶变换法.算法仅在关心的接触区域划分网格,缩短计算时间.通过对比光滑同质物体接触的数值解和解析解来验证算法.分析正弦异质表面接触的压力分布、切应力分布、粘着区域.结果显示,由于粗糙峰的存在,粘着区域为多个不连通的区域.随着切向力的增加,压力分布沿着切向力相反的方向倾斜,切应力τx逐步变为正值,粘着区域沿着切向力相反的方向移动并逐渐变小.     

微机电系统应用中的非线性力学问题分析

微机电系统（MEMS）中常作为和力有关的传感器使用的悬臂梁类型结构，在使用过程中经常会出现淖变形、大位移的情况，这时传统的线性分析方法会导致较大的系统误差。本文基于二次梁理论给出了该几何非线性问题的理论解，其正确性通过有限元的数值计算结果得到验证。这个通过非线性分析得到的理论解不但校正了线性分析方法的系统误差，提高了系统精度，而且扩大了系统的有效使用范围。     

用有限元法对多层高压容器筒体的弹塑性分析

本文用弹塑性接触问题的有限元分析方法,对多层高压容器的筒体作了弹塑性及残余应力的分析,三例数值结果同解析解或实验结果基本相符。弹塑性接触问题的有限元法国内已有研究,本文的分析方法和文献(1)相比较,主要作了如下的改进:(1)采用混合法解接触问题,这样大大减少了占机器的内存量,同时缩短了解题时间,因此可在国产709机上计算一定规模的实际问题; (2)讨论了由于接触几何非线性的影响,在加载过程中可能引起的卸载问题及其处理方法;(3)分析并导出了在纯卸载情况下,弹塑性接触问题的残余应力的有限元计算式。     

摩擦约束有限变形弹塑性广义变分不等原理

在弹塑性接触问题中,从变分原理出发来研究接触问题,可以将摩擦力纳入问题的能量泛函以便于问题的求解,尤其是数值解。研究了带摩擦约束的有限变形弹塑性接触问题,利用拉格朗日乘子法,证明了有限变形弹塑性接触问题的广义变分不等原理,导出了率形式的能量泛函,为摩擦约束有限变形弹塑性接触问题的数值解提供了理论基础。