动态接触在高速铁路轮轨接触动力仿真中的运用

针对高速铁路轮轨动态接触问题,根据Lagrangian增量法建立轮轨的非线性运动方程,应用动态接触算法中的对称罚函数法建立了轮对与钢轨接触的三维仿真计算模型,分析不同的接触位置的轮轨接触,得出了轮轨法向接触力和切向接触力的变化规律。结果表明,显式积分法求解非线性系统瞬态响应时不用考虑切线刚度和收敛控制问题,比隐式积分更为优势,运用动态接触算法计算的法向接触力比Hertz理论与实际更相符。

深沟球轴承动态有限元数字仿真

基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,采用三维实体单元建立参数化的深沟球轴承三维有限元模型.利用有限元软件LS-DYNA和自适应网格技术对深沟球轴承的工作运动过程进行了数值模拟,得出了轴承内外圈、滚珠、保持架之间的接触应力、应变的变化情况及接触过程中的压力分布情况.并将计算结果与赫兹理论计算结果进行比较,验证了动态有限元仿真的合理性.在此基础上,综合考虑了轴承原始制造误差、转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,为轴承的疲劳强度计算和动态优化设计提供了可靠的理论依据.

基于显式动力学的齿轮箱动态有限元数字仿真

利用APDL语言,基于标准齿轮的齿廓渐开线方程和齿根过渡曲线方程,建立某型号减速器精确参数化三维有限元模型。基于接触碰撞算法运用显式动力学程序ANSYS/LS-DYNA在工作站上对整体齿轮箱工作过程进行了仿真计算,准确地得到了齿轮箱内部的应力应变情况以及动态接触过程中的压力分布情况。并将计算结果与传统赫兹理论计算结果进行了比较,验证了该方法的合理性。该方法能从系统的层面,综合考虑齿轮箱各零件动态特性以及相互作用,从而实现对齿轮箱动态特性进行精确的预测和评估。在此基础上考虑各种原始制造误差对齿轮箱动态性能的影响,为齿轮箱整体动态优化设计提供可靠的理论依据。