惯性平台台体组件的有限元模态分析

用ANSYS软件通过在轴承滚珠和滚道面间建立接触单元，较好地处理了台体组件中的轴承连接问题。通过对某型号惯性平台组件进行有限元模态分析和研究，给出了台体组件前6阶固有频率和振型。根据计算结果，对如何改善台体组件的动态特性提出了建议，为进一步进行台体组件的动力学分析奠定了基础。     

考虑层间摩擦的多层波纹管轴向刚度非线性有限元分析

利用ANSYS程序接触有限元方法对4层U型波纹管轴向刚度的线性和非线性特性进行了研究。首先建立了轴对称弹性单元（solid element）与接触单元组合的有限元模型，然后计算得到了该多层波纹管的刚度特性，尤其是在压缩时的非线性刚度，并且讨论了不同层间接触摩擦状态的影响，分析说明了多层间接触摩擦使波纹管轴向刚度具有非线性特征的机理。     

六排滚子转盘轴承的有限元分析北大核心

针对转盘轴承套圈断裂和滚道剥落2种失效形式,提出了一种通过有限元分析对六排滚子转盘轴承进行强度校核的方法。该方法在建立转盘轴承有限元模型时将滚子滚道的非线性接触等效为非线性弹簧单元,并计算轴承套圈的内部应力分布,根据最大内部结构应力校核轴承的结构强度;采用滚子与滚道之间的接触模型计算滚子与滚道之间的最大接触应力来校核轴承的接触强度。该模型考虑了轴承套圈的结构变形,比传统轴承理论刚性套圈假设的计算结果更能反映实际情况。有限元计算结果与工程实际中该类型转盘轴承的失效情况相符。     

空间光谱仪指向机构的力学分析

为了准确分析空间CO2光谱仪指向机构的力学特性,本文根据轴承结构参数,建立了轴承有限元接触分析模型。计算了不同载荷下轴心的位移量,用多项式对计算结果进行拟合得到轴承非线性刚度曲线。在指向机构有限元力学模型中,利用相应刚度的弹簧单元替代轴承结构,经过有限元频率响应分析后获得指向机构的动态特性。仿真实验显示:在重力工况下指向镜的面形在光轴和子午方向分别为19.23nm和19.27nm,满足优于λ/30(均方根值RMS,λ=632.8nm)的设计要求,3个方向基频均大于100Hz。振动试验显示,3个方向基频均优于100 Hz,振动试验后反射镜镜面面形精度为λ/35。分析结果与仿真结果相符,表明利用非线性接触分析方法可以较为准确地求解轴承刚度,同时空间光谱仪指向机构静/动力学性能满足设计要求。     

滚动轴承接触问题的数学规划法

将滚动轴承的接触分析采用有限元弹性问题计算,可以获得一个与实验结果比较一致的解。本文通过讨论摩擦接触问题的本构模型,利用参变量分原理获得一个解有间隙带摩擦弹性接触问题的数学规划法。为使滚动轴承的接触分析更能符合实际情况,考虑轴承箱与外圈的摩擦,得到不同摩擦状况下轴承的接触区及接触力分布。从而为轴承接触问题分析提供了一个有效的数值方法。     

高速精密机床用陶瓷球轴承非线性静力学分析

在模型简化及边界条件进行一定假设的基础上,建立了陶瓷球轴承的三维几何模型。采用有限单元法,借助有限元分析软件对模型进行了多种实际工况的非线性静力学分析,得到了轴承的应力和变形。利用传统赫兹接触理论进行轴承强度计算,并与已有的计算结果对比,证明了轴承的建模和简化的合理性,说明计算方法是可靠的。     

材料非线性对混合陶瓷球轴承有限元分析的影响

重点研究了材料非线性行为在有限元法分析混合陶瓷球轴承接触问题中的影响。首先对混合陶瓷轴承中的轴承钢GCr15进行了材料单轴拉伸试验,以确定其材料性能参数,再通过对几种接触模型的材料线性和材料非线性有限元分析、试验研究和赫兹接触理论计算,将这些结果比较分析,得到材料非线性对有限元接触分析在不同情况下的影响,从而对材料非线性行为在有限元接触分析中的应用做出评估。     

飞轮用轴承组件热-结构耦合特性分析

针对飞轮高速转子转速提高引起的轴承温升和疲劳失效问题,建立了轴承组件热-结构耦合有限元模型。将轴承摩擦功耗和电动机功率作为温度分析的边界条件,利用材料的S-N曲线计算轴承的疲劳寿命。以某型号飞轮用轴承组件为例,分析各工况条件对计算结果的影响。结果表明:轴承组件中电动机温度最高,轮体温度最低,轴承中钢球与套圈的接触区温度较高,且钢球接触表面温度最高,内、外圈次之;温度对轴承组件的应力场和轴承的疲劳寿命影响较大;径向力、转速、环境温度以及电动机功率对轴承的温度、应力和疲劳寿命均有所影响,但径向力和电动机功率的影响较小,而转速和环境温度的影响较大。     

惯性平台台体组件动态特性分析

通过在轴承滚珠和滚道面间建立接触单元，较好地处理了台体组件中的轴承连接问题。通过对某型号惯性平台台体组件进行有限元动态分析，发现了台体组件结构的薄弱环节；针对结构所存在的问题，对如何改善结构的动态特性提出了建议，为以后对台体组件进行动力修改与优化设计奠定了基础。     

考虑接触参数与摩擦生热交互影响的高速角接触球轴承温升预测研究

为精确预测高速角接触球轴承在实际工况下的温升,通过对角接触球轴承的生热机理分析,提出一种考虑接触参数与摩擦生热交互影响的高速角接触球轴承温升预测方法.利用Abaqus有限元软件脚本接口技术,自主编制Python脚本程序,实时提取受载的角接触轴承的接触参数为初始量,计算轴承摩擦生热量,将其作为时变热载荷,加载至有限元模型上,求解在径向载荷和转速作用下的高速角接触球轴承温升,得到接触参数、摩擦生热量、温升之间的相互影响关系,最后采用轴承温升实验对数值模拟结果进行验证.结果表明:考虑接触参数与摩擦生热交互影响下的高速角接触球轴承温升预测方法更符合实际工况.     

大型三排滚柱式转盘轴承的有限元计算分析

为提高三排滚柱式转盘轴承载荷分布的有限元计算效率,基于该装配体的结构特点,提出一种采用壳单元和非线性弹簧单元相结合的等效建模方法。利用弹簧单元替代滚子的载荷变形行为,并采用壳单元模拟滚子-滚道的接触面。该建模方法减小了非线性接触的计算量,以较低的计算规模有效地获取轴承的载荷分布。并通过静加载实验验证了有限元计算模型的有效性。根据有限元计算分析提供的最大载荷,对滚子-滚道进行接触分析,研究了不同间隙下滚子-滚道接触的应力分布。结果表明,随着间隙增大,滚子-滚道接触的边缘区域应力值增大,从而导致轴承疲劳寿命减小。     

多层波纹管非线性有限元应力分析

应用非线性有限元法，综合材料非线性、几何非线性、边界非线性，利用三维壳单元建模、边界非线性(接触)对层间关系，使层间形成接触对，建立多层波纹管非线性有限元模型。经过在AN-SYS平台上进行的非线性有限元分析计算和实验比较，得出计算结果和试验数据基本吻合。同时研究结果也证明了这是一种比较准确的研究方法，此有限元模型能够较好地模拟真实多层波纹管的特性。     

考虑受力因素的角接触球轴承接触动态分析

基于Hertz接触理论,提出了5自由度3D轴承模型在转速、摩擦、离心力和陀螺力矩作用下进行接触时的动力学分析方法。建立了轴承接触动力学模型,利用数值积分和数值仿真方法对其进行了时变位移和接触力振动分析。结果表明,考虑影响轴承振动位移的时变因素所获得的计算结果比用传统的轴承结合部等效参数计算结果要大,该方法有效地解决了轴承转速、摩擦等时变因素影响下的时变位移等问题。     

六排滚子转盘轴承的有限元分析

针对转盘轴承套圈断裂和滚道剥落2种失效形式,提出了一种通过有限元分析对六排滚子转盘轴承进行强度校核的方法。该方法在建立转盘轴承有限元模型时将滚子滚道的非线性接触等效为非线性弹簧单元,并计算轴承套圈的内部应力分布,根据最大内部结构应力校核轴承的结构强度;采用滚子与滚道之间的接触模型计算滚子与滚道之间的最大接触应力来校核轴承的接触强度。该模型考虑了轴承套圈的结构变形,比传统轴承理论刚性套圈假设的计算结果更能反映实际情况。有限元计算结果与工程实际中该类型转盘轴承的失效情况相符。     

薄壁四点接触球轴承接触问题有限元分析

基于Ansys有限元软件,提出薄壁四点接触球轴承的逐级梯度细化接触区域的单元网格划分方法。建立等截面薄壁四点接触球轴承1/2单个滚动体与套圈及整个轴承有限元模型。计算分析了网格单元尺寸对四点接触球轴承接触特性的计算精度影响,求解整个轴承有限元模型在静径向力下的载荷分布规律,获得了薄壁四点接触球轴承较为精确的椭圆接触区域形状和四点接触状态。研究表明:对于接触特性计算,网格划分单元尺寸近似于接触椭圆短半轴的50%时便可以得到较精确计算结果,对于薄壁四点接触球轴承,钢球与内、外圈滚道的接触应力、等效应力和接触变形与径向载荷呈非线性递增关系,接触应力大小和载荷分布的计算结果与赫兹接触理论计算值具有较好的一致性。计算结果较为精确的模拟了薄壁四点接触球轴承的接触特性和载荷分布规律。     

风力发电机主轴的非线性接触有限元分析

使用非线性接触有限元方法对风力发电机主轴零件进行结构分析.模型模拟了轴承和轴套对主轴的非线性支承条件以及轴承的调心转动,给出静强度和疲劳寿命计算结果.分析结果表明,该主轴的强度、刚度和疲劳寿命满足设计要求.     

高速角接触球轴承热特性和机械特性研究

基于动力学和摩擦生热理论,建立高速角接触球轴承热机完全耦合有限元模型,分析了滚动轴承的高速运动特性、温度分布、动刚度等,并与理论计算结果和试验结果对比.之后分析了轴承在不同转速下的温度和轴向变形,得到轴承在高速运行状态下的机械特性和热特性规律.分析结果表明:轴承内圈转速增大会导致各部件温度升高和轴承动刚度减小.另外,通...     

汽车钢板弹簧的有限元分析

本文使用有限元分析软件ANSYS建立了汽车板簧的有限元模型,并模拟板簧在实际使用中的载荷和约束,通过对摩擦单元与非线性计算的合理设置,得到板簧的刚度和应力的计算结果.     

大型回转轴承的承载性能分析

针对大型回转轴承的设计计算,在赫兹(Hertz)接触力学的基础上,推导了具有初始接触角的球轴承受倾覆力矩作用的解析公式,研究了运用有限元分析软件在进行轴承接触分析时的网格划分标准和单元     

贫油润滑下深沟球轴承的接触参数分析

采用有限元方法对深沟球轴承进行摩擦接触分析,得到深沟球轴承的接触应力、接触变形量、径向变形量及相对滑移分布规律,研究结果与赫兹理论计算结果的吻合程度较好,证明了有限元分析方法的可靠性。分析了载荷、摩擦系数对轴承接触应力、接触变形量、相对滑移量和径向变形量的影响,结果表明,轴承的接触应力、接触变形、径向变形量和相对滑移量随载荷的增加而增大,而随摩擦系数的增加而减小。