矩形薄板受面内非均匀分布载荷稳定性分析

对矩形薄板受面内非均匀分布载荷的稳定性问题进行了有限元分析,计算了多种边界组合条件下薄板的临界载荷系数。计算表明薄板的长宽比、相对厚度以及边界条件对临界载荷有大的影响。即使在传统意义的薄板范围内当相对厚度较大时厚度对临界载荷的影响有时已不容忽略。为方便工程实际,给出了基于矩形薄板受面内均匀分布载荷的屈曲当量因子,并给出了其拟合公式。该研究结果可为承受面内非均匀分布载荷薄板结构设计提供参考依据。

受面内非均匀分布载荷的矩形板屈曲分析

薄板线性稳定性分析进行了很多年,发展得较为完善并且有手册可方便查阅。受非均匀面内分布载荷的板因为解析解不易求出,在分析中一般假设应力与边缘处的作用力分布规律相同。实际上此时板内的应力分布却与边缘处的不一样,而且还会产生另外两个应力分量,其影响取决于边界条件。采用有限元法分析非均匀载荷作用时薄板的稳定性问题,给出多种边界条件下的板的屈曲载荷,还给出了相应的基于受均匀载荷薄板屈曲载荷的当量因子。同时发现《飞机设计手册》中薄板受某线性载荷作用时的临界载荷因子不够精确。研究结果为承受非均匀面内分布载荷的板结构设计提供参考依据。

考虑非均匀载荷分布的滚珠丝杠静接触刚度建模方法研究

以双螺母垫片预紧式滚珠丝杠为研究对象,建立了可考虑非均匀载荷分布的双螺母垫片预紧式滚珠丝杠静接触刚度模型,并通过实验验证了模型的有效性。建立的模型可基于丝杠或螺母滚道为分析对象,着重分析了不同轴向载荷作用方向和大小对所有相位角处滚珠与滚道间接触角和法向接触力不均匀性的影响,以及接触角和法向接触力的分布不均匀性对轴向静接触刚度的影响,并获得以下结论:主要受接触角分布不均匀性的影响,以丝杠滚道为分析对象、轴向载荷负向时的轴向静接触刚度值较大;主要受法向接触力分布不均匀性的影响,随着轴向载荷的增大,不考虑载荷非均匀性模型获得的轴向静接触刚度值会逐渐偏离考虑载荷非均匀性模型获得的轴向静接触刚度值。

基于COSMOSWorks对受非均布载荷零件有限元分析

利用有限元分析模块COSMOSWorks,对受非均匀分布载荷的伽玛刀三坐标治疗床中床板进行线性静态分析,根据分析结果进行优化,提高了中床板刚度、减轻了其重量。提出的基于COSMOSWorks的受非均匀分布载荷作用的零件的有限元分析方法具有通用性。

非均布载荷下石油套管抗挤强度问题研究

对石油套管承受非均匀挤压应力作用时的抗挤强度问题进行了理论分析和有限元数值模拟,理论解与有限元结果一致,弥补了目前工程中仅能依靠有限元方法进行仿真和API标准只能给出均布载荷下套管强度的不足,为实际工程提供理论指导。

基于非均匀接触的轮胎-道路系统耦合动力学研究

为深入探讨轮胎-路面之间耦合振动,在考虑轮胎与路面的非均匀动态摩擦力基础上提出轮胎-路面-路基系统耦合模型。以Kirchhoff薄板理论为基础,建立有限长度和有限宽度板在Winkler地基上的路面结构动力学模型,为了真实描述轮胎与路面之间的耦合关系,将传统的基于线接触载荷分布的LuGre轮胎模型改进为面接触非均匀载荷分布。采用Galerkin截断法将路面振动的偏微分方程简化为有限常微分方程,运用Runge-Kutta法求解控制方程,计算轮胎-道路耦合系统的响应。探讨不同的横向、纵向截断阶数对耦合系统振动响应计算精度的影响,确定最佳的截断阶数。对轮胎-路面的耦合特性进行分析,分别从路面的结构变形、动态载荷和轮胎力(纵向力、侧向力和回正力矩)对比在考虑耦合和不考虑耦合作用的区别,为路面结构设计和车辆性能控制提供参考。