印刷滚体非牛顿流体弹流动压性能的有限元分析

印刷滚体间的接触是一个带有共性的主要技术问题,对于非牛顿性质的流体,本文介绍了一种研究这种软层接触问题的分析模型。应用加辽金加权残留方法和虚功原理分别得到了关于压力和变形的控制方程。用有限元方法求得了问题的数值解,与测试数据相比较,结果具有一定的一致性。     

大滑滚比条件下非牛顿流体线接触热弹流润滑分析

研究在大滑滚比条件下,光滑表面Ree-Eying流体热弹性流体动力润滑接触中油膜的变化。建立大滑滚比下使用Eying流体的时变热弹流数学模型,使用多重网格方法求解雷诺方程、弹性变形方程,使用逐列扫描法求解油膜和固体能量方程,获得大滑滚比情况下非牛顿流体线接触热弹性流体动力润滑数值解。结果表明:随着滑滚比的增大,压力凸起、油膜起始于接触区右侧且不明显,此后随着滑滚比的增加,压力凸起和油膜凹陷逐渐向中心接触区移动,压力峰变大,中心凹陷加深。同时温度曲线也逐渐升高,中高速条件下油膜最大温升曲线的凸起也是起始于接触区右侧最后移动到接触区中心。     

线接触热弹流润滑中材料热膨胀系数的计算

运用线接触热弹性流体动压润滑理论,结合热弹性力学理论和热力转换原理,提出了一种求解线接触热弹流润滑下接触固体表面材料热膨胀系数的方法,能解决油膜压力约束下的非均匀温度场引起的固体表面热弹性变形的求解问题.通过算例求解得到了满足收敛条件的数值解,进一步分析了载荷、卷吸速度和固体材料变化对材料热膨胀系数的影响.研究结果表明...     

线接触滚/滑状态下表面形貌的弹性变形研究

结合基于表面形貌频谱分析的预测方法和润滑理论对线接触弹流状态下表面形貌的弹性变形进行了研究。制造了4种表面形貌高度算术平均值S_a相同但结构不同的织构表面形貌,通过对表面形貌的频率分量进行降幅处理,并结合弹流润滑模型建立相应的算法,获得了不同载荷和转速工况下接触界面的表面形貌弹性变形结果。在此基础上,选用ISO 25178中的三维形貌高度参数S_a、功能参数V_(vv)和特征参数S_(ds)对弹性变形前后的表面形貌进行了表征和分析,并通过计算膜厚比对比了4种织构表面在考虑弹性变形前后的润滑特性。结果表明,弹流接触过程中表面形貌发生明显的弹性变形,且随着载荷和转速变化呈现不同的规律;不同结构的表面形貌弹性变形程度不同,弹性变形导致的表面形貌的变化对接触表面间润滑性能有明显影响。     

点接触弹流动压性能的多网格法分析

点接触问题主要研究在一定载荷作用下,运动球体间的接触力学性能,涉及物体的弹性变形和流体动压的相互作用。本文应用多网格重积分方法,在给定的物体几何结构、载荷、速度、流体性质条件下,对运动球体的弹性变形、流体膜的厚度分布、流体膜的压力分布等参数的性能及其关系做了研究。分析结果反映出这类问题的基本特征和参数之间相互作用的规律。这一分析技术为相关结构和参数的设计及进一步分析提供了一个强有力的手段。     

线接触等温弹流的数值分析

本文用改进的直接迭代法求解线接触弹性流体动力润滑问题,获得了各种工况下具有典型弹流特征的完全数值解。为提高精度,推导应用了高阶有限差分格式;引进了简化压力和φ函数的变换;在对压力的循环修正计算中采用了变松弛因子和分段迭代的技巧;在弹性变形计算中采用了变形矩阵的方法,通过解析方法,避免了奇异积分。幂指数粘压方程的采用,与真实流体的情况更加接近。计算结果表明,本文算法是可行的。     

弹性流体动力润滑理论在齿轮传动设计中的应用

<正> 前言弹性流体动力润滑理论(以下简称弹流理论)的建立,对反形接触零件(如齿轮、滚动轴承、凸轮及钢球无级变速器等)设计理论的发展有着重大的推动作用,对提高这类零件的工作可靠性,具有十分重大的现实意义。根据现代的研究结果表明,弹性流体动压油膜的存在及其厚度,对这类反形接触零件的表面失效有着直接的重大影响。这种油膜厚度的减薄,以至破裂,将会促进零件的疲劳点蚀或引起胶合破坏,缩短零件的使用期限。若能依据弹流理论,采取相应措施来促进油膜的形     

点接触弹流润滑条件下表面弹性变形研究

为研究弹流润滑条件下点接触表面变形及其对表面性能的影响,采用激光微织构法制备了一组不同形貌参数的滚动轴承滚道表面试件,基于表面频谱分析和弹流润滑快速算法（幅值缩减法）分析了试件在不同工况参数下的弹性变形。使用ISO 25178三维形貌参数体系对变形前后表面进行表征,研究了点接触弹流润滑状态下表面形貌的弹性变形与载荷、转速的关系。研究结果表明,弹流接触使表面形貌发生显著的弹性变形,载荷、转速等工况参数对变形量影响较大,表面弹性变形使得形貌参数发生显著变化。     

弹性流体动力润滑理论及其应用(下)

五、弹性流体动力润滑理论概要如前所述,弹流理论是研究重载接触中流体动压、弹性变形和压粘关系这三者的综合效应。所以,弹流理论的主要命题是研究油膜形状、压力分布、表面摩擦力、表面温度以及油膜温度等。在通常情况下,最值得注意的是最小油膜厚度,因为它的大小与表面的破坏有密切联系。线接触弹流,即相应于两个圆柱体(或其中一个是平面)的接触弹流发展较早而且研究也较深入。下面着重介绍线接触弹流理论的基本特征。图4、图5及图6表示弹流接触中油膜形状和压力分布的情况。 1.油膜形状由图4a和图5可以看到下列几点: (1)油膜在入口处呈收敛形和油压升高相对应。     

考虑热弹性变形和表面粗糙度的圆柱滚子轴承热弹流润滑分析

运用线接触热弹性流体动压润滑理论,考虑了润滑油膜温升变化引起的圆柱滚子轴承中滚子和内圈接触表面的径向热弹性变形和表面粗糙度的影响,提出了一种计入热弹性变形和粗糙度影响的圆柱滚子轴承线接触热弹性流体动压润滑分析方法。该方法通过将热弹性变形进行热力转换,得到了滚子和内圈接触表面的材料线热膨胀系数,计算修正了滚子和轴承内圈因油膜温度场变化引起的径向热弹性变形,求得了计入热弹性变形和表面粗糙度后的油膜压力、油膜厚度、油膜温升以及径向热弹性变形量等主要润滑特性,研究了载荷、卷吸速度和滑滚比的变化对最小油膜厚度、最大油膜压力和最大油膜温升的影响规律,结果表明,热弹性变形量与最小油膜厚度处在同一量级,热弹性变形和粗糙度会对润滑特性产生明显的影响。     

圆锥滚子接触应力数值求解

从弹性接触问题的基本方程人手，基于对线接触问题的理解，假定滚子横向的接触应力为Hertz分布，考虑圆锥滚子截面的曲率变化情况，给出了圆锥滚子接触应力的简化计算方法和步骤，并用实例证明其有效性。     

基于热弹流润滑的墨辊挤压接触区的油墨温度分析

印刷过程中,印刷油墨的温度和黏度对印刷质量有较大的影响。基于热弹流润滑理论,应用MATLAB计算了两墨辊接触区内的油墨墨层压力、中心墨层厚度及油墨层的温度分布,研究了印刷油墨在一软一硬两墨辊接触区内沿墨层厚度方向不同位置处的油墨温度分布,以及载荷、对滚速度和墨辊材料对油墨中间层最大温升的影响。结果表明：受热传导的影响,沿墨层厚度方向的不同位置处,中间层油墨温度最高,越靠近两墨辊处温度越低;随着载荷的增大,油墨中间层最大温升增加;随着两辊对滚速度的增加,两辊接触区油墨中间层的温度变化不大;随着软辊弹性模量的增加,两辊接触区油墨中间层的温升逐渐增加。     

Numerical modeling an elastohydrodynamic contact of shaped rollers with allowance for misalignment of their axes

A method of numerically solving an elastohydrodynamic (EHD) contact of shaped rollers with allowance for misalignment of their axes in a plane perpendicular to the rolling direction is advanced. The mode of EHD lubrication is typical of such friction assemblies as roller bearings and gearings, in which the contacting elastic bodies are separated by a lubricant film and deformed under the action of an external load. Results of numerical modeling demonstrate the significant effect of the misalignment angle on the distribution of pressure and thickness of the lubricant film in the EHD contact and can be used further to analyze friction in a contact area and the stress tensor in a subsurface layer. The mathematical model of the EHD contact is described through nonlinear integro-differential equations and inequalities. The computational algorithm is based on Newton’s method.     

空心圆柱滚子轴承刚度分析

从空心圆柱滚子轴承变形协调关系出发,通过受力分析,建立各滚子载荷和外负荷的力学平衡方程,再运用当量弹性模量的方法,由帕姆格林公式确定负荷与变形间的关系式,求解了空心圆柱滚子轴承的负荷分布,据此导出了空心圆柱滚子轴承刚度的计算公式,并深入地分析了滚子空心度、外负荷、轴承转速和滚子数等对刚度的影响规律。研究结果表明：空心圆柱滚子轴承的刚度随空心度的增大而减小,随滚子个数的增加而增大,且外负荷和轴承转速会根据滚子的不同空心度表现出不同的变化规律。
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风力发电机偏航轴承载荷分布及接触角数值解法研究

基于赫兹弹性接触理论,推导了滚子与轴承内外圈接触变形时的接触刚度,建立了偏航轴承受复杂载荷时受力平衡的非线性方程组,井运用带有松弛因子的牛顿-拉夫逊法求解非线性方程组,得到了承载时偏航轴承各滚子的接触应力和接触角.最后,用经典理论公式和有限元方法对此方法计算结果进行了验证,证明了文中计算方法的正确性,为兆瓦级风力发电机轴承的设计计算提供了参考依据,具有一定的工程应用价值.     

考虑轧辊非均质特性的辊间接触应力分布规律研究

考虑轧辊表面淬硬层与其心部金属材料组织性能的差别，采用非线性有限元方法对四辊轧机的工作辊与支撑辊间接触应力及辊内剪应力分布进行模拟，并将模拟结果与传统强度校核方法进行了对比分析，研究了轧辊淬硬层厚度对辊间接触应力的影响规律。该项研究对于深入分析轧辊的失效行为具有重要的意义，为制定准确、可靠的轧辊强度校核判据提供了新的思路。     

The planar contact problem of interaction between a rigid heat-conductive cylindrical die and an elastic layer in frictional heat emission

The paper presents discussion of a new planar problem of contact interaction between a rigid heat-conductive die of circular cross section and an elastic layer. The apparatus of integral transformation is used to obtain a precise solution of the nonstationary equations of heat conductivity for the layer and the cylindrical die. This method makes it possible to reduce the formulated problem to a system of integral equations with time-variable limits of integration; the structure of the equations is governed by the type of thermophysical conditions on the interaction surface. An algorithm is advanced for solving this type of integral equation; the variations in time of the contact pressure and the interaction area boundaries are explored. Thus, it is possible to make the problem’s mathematical formulation closer to the real distribution of thermoelastic stresses and to estimate more accurately the effect of temperature fields on the value and pattern of the contact-pressure distribution.     

Models of adhesive contact between rough elastic solids

Adhesion of rough elastic solids is considered. Roughness is simulated by the Winkler–Fuss nonlinear elastic layer, which can be stretched. Mechanical properties of the layer are determined by statistical theories of adhesive contact between nominally flat rough surfaces. The contact of solids is described by the nonlinear boundary integral equations with non-monotonic operators, whose solutions determine reduction of effective thickness of the rough layer, nominal contact stresses, nominal contact regions and relation between applied force and approach of solids. The theoretical background and numerical implementation of the models are given. Both a full model and its simplified version are analyzed.     

基于BP神经网络和有限元分析的深穴圆柱滚子的优化设计

针对直素线圆柱滚子轴承在工作中滚子端部出现应力集中,降低轴承接触疲劳寿命的问题,采用了深穴圆柱滚子。结构合理的深穴圆柱滚子轴承可以有效改善普通直素线滚子轴承受载后滚子两端的边缘应力集中现象。采用ABAQUS有限元分析软件对深穴圆柱滚子轴承进行了三维接触有限元分析,应用BP神经网络对滚子深穴结构进行了优化,优化后滚子两端部位的边缘应力集中明显减小,轴承的接触疲劳寿命和承载能力得到提高。     

汽车驱动桥主减速器圆锥滚子轴承滚子接触应力分析

对汽车驱动桥主减速器圆锥滚子轴承进行弹性流体动力润滑分析,根据润滑油的物理参数和滚子承受的载荷,求出了油膜压力和摩擦因数.然后利用有限元软件对受载荷最大的滚子进行了有限元分析,得出了滚子在外部载荷和惯性力作用下的接触应力分布,得出驱动桥主减速器工作时的惯性力对圆锥滚子轴承的影响是必须考虑的因素.