非线性接触状态下的盘式制动器制动噪声分析

针对盘式制动器的制动噪声问题,建立盘式制动器的动力学仿真模型。首先对盘式制动器制动时的瞬态结构进行分析,然后根据制动盘与摩擦片在制动过程中的接触状态,将制动盘与摩擦片之间的接触面划为4个具有各自特征的接触区域,每个接触区域对应不同的接触应力。仿真过程中,分别将各接触区域相应的接触应力作为输入载荷进行加载,通过复特征值法的有限元仿真分析,得到制动器不稳定模态的分布及其振型,进而得到可能产生制动噪声的频率。最后通过制动试验,验证仿真结果的正确性。结果表明,盘式制动器的制动过程是一种非线性的接触过程,过大的非均匀分布的接触应力及其非线性变化将导致制动噪声,噪声频率主要分布在1500 Hz~2100 Hz之间。

基于非线性接触原理的吊耳安全性分析

利用现行规范《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)对吊耳进行受力分析时,仅考虑荷载为单一竖直方向,而在工程实际中,吊钩与吊耳间是一种接触关系,荷载方向非单一竖直,呈典型的非线性力学关系,因而采用非线性接触理论对吊耳进行受力分析会更加准确。以一矮塔斜拉桥钢箱梁吊装施工为工程背景,针对该项目采用超长块段钢箱梁吊装的吊耳存在起吊重量大、受力复杂等安全评估问题,基于非线性接触原理,采用Midas Civil大型有限元软件对吊耳在非垂直受力工况下的力学特性进行分析,并与现行规范进行对比。研究表明,对吊耳采用非线性接触原理的有限元分析法可充分考虑吊耳的实际受力方向,比采用现行规范计算的主应力和剪应力都大,且符合工程实际的复杂工况下的受力形式,对类似工程具有借鉴意义。

基于非线性接触的风电机组主轴疲劳强度影响因素研究

为了更合理地模拟风力发电机组主轴的受力及传力特点,找出主轴疲劳强度影响因素,运用非线性接触单元模拟主轴承滚子,正确模拟主轴承的调心作用,建立了某型风电机组主轴与主轴承内圈过盈接触模型;结合等效时序载荷谱以及Miner疲劳损伤准则,研究分析了主轴-轴承内圈过盈量大小、主轴内孔大小、表面粗糙度、接触面摩擦因数和材料抗拉、屈服强度等对主轴疲劳强度性能的影响。研究结果对工程实际和生产具有一定的指导意义,同时为主轴的进一步轻量化设计奠定基础。

基于非线性接触测量的步进电机故障诊断技术

为实现对步进电机故障的精准诊断,引进非线性接触测量技术,设计了一种步进电机故障诊断方法。将非线性接触测量过程作为一种对信号的时间序列重构过程,使用加速度传感器,主动采集步进电机在作业中的频谱信号;对步进电机在作业过程中的电流、电压和脉冲等参数进行时间域分析,采用短时傅立叶转换方式,处理步进电机作业信号;通过步进电机故障范围确定与故障点查找,完成步进电机故障诊断方法的设计。设计对比实验证明:该方法不仅可以准确识别步进电机作业过程中的采样信号故障,还可以精准诊断步进电机在不同故障状态下的异常电流值。

应用非线性接触理论分析弹条 Ⅲ型扣件中弹条的应力和变形

轨道扣件弹条传统的分析方法是将弹条与周围部件接触部位的边界加以约束,并解除某一约束点或面代之以外力。这种计算模型不能真实地反映弹条安装过程中的受力情况,导致计算结果偏差很大。因为弹条与预埋铁座之间,随载荷变化而改变接触状态的边界条件属非线性接触问题,采用一种全新的边界处理方法———非线性接触理论来处理弹条边界条件,进行有限元分析计算,并与传统的边界条件处理方法所计算的弹条结果进行分析比较。其中非线性接触理论利用节点接触反力或节点应力来判断两个物体之间的接触状态,并采用最流行的库仑摩擦模型来模拟两个弹性体接触界面之间的摩擦接触情况,从而很好地处理了上述边界条件。应用残余应力的概念分析了弹条预压强化的机理,为改进弹条设计、制造安装提供科学依据。

含非线性接触碰撞的大口径舰炮弹链柔性铰多体模型

针对某型大口径舰炮在供弹过程中因炮弹晃动过大引起的扬弹机卡弹问题,建立了含非线性接触碰撞、摩擦的弹链柔性铰多体动力学模型,采用递推的方法得到弹链的运动学和动力学方程,给出了柔性铰刚度系数、接触刚度系数分别按材料和接触表面特征计算的方法.在不同材料的弹筒以及不同片弹簧刚度系数下的计算结果表明,钢制弹筒比铝制弹筒能更好地限制炮弹晃动,增大片弹簧刚度系数可以减小炮弹晃动,但增加到某一数值后作用并不明显.研究为减小炮弹的晃动、提高某型大口径舰炮链式供弹平台供弹可靠性和安全性提供了理论依据.

大跨度斜拉桥索梁锚固中的非线性接触问题

采用非线性接触单元来模拟大跨度斜拉桥索梁锚固区垫板与承压板之间不焊接的紧压密贴关系,分析了大跨度斜拉桥索梁锚固中的非线性接触问题。计算结果与国外一些大跨度斜拉桥锚固区模型试验结果进行了比较,结果较为吻合,而计算方法更为先进。分析结果与提出的另一种简化计算方法———等效板厚法进行了比较,发现除垫板和承压板的局部外,两种方法计算结果接近;等效板厚法可用于初步设计时选型、初算,而非线性接触方法可用于最终计算及指导模型试验。

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。

用于接触面模拟的三维非线性接触单元

提出了一种新的模拟结构缝或接触问题的三维非线性接触单元 ,在本构关系上 ,模型同时考虑了已被大量实验证实的接触面法向和切向的非线性特性 ,法向采用了考虑法向变形的双曲线模型 ,切向采用了考虑应变硬化的双曲线模型 .模拟了接触面的粘结、滑移和开裂等非线性现象 .相对于其它接触单元 ,本文模型避免了Goodman单元等只考虑缝面变形及法向、切向参数取值的任意性 ,计算结果常使法向应力出现波动和过量嵌入等缺点 .并据此编制了有限元计算程序 ,利用此程序分析了 3个典型算例 ,验证了模型的合理性和程序的计算精度 .

基于非线性接触理论的行星传动系统

基于非线性接触理论和多体动力学理论,建立了某行星齿轮传动系统的多体动力学模型,对实际运行工况下的动态性能进行仿真研究,获取了轮齿的实时动态接触力和关键部件的动态等效应力,仿真结果与理论分析吻合较好。研究表明,采用刚柔耦合多体动力学模型研究行星齿轮传动系统的动态性能更加符合实际,分析结果合理、可靠。

基于非线性接触本构的颗粒材料离散元数值模拟

在考虑颗粒间细观非线性接触关系的基础上,基于空隙胞元法,采用颗粒离散元法对二维颗粒体试样进行了平面应变数值模拟。颗粒间接触用广义弹簧单元表示,相邻颗粒接触点的塑性变形用非线性弹簧表示。在准静态、小变形条件下,研究了试样的微观织构变化和宏观力学行为。单个空隙胞元的变形通过周围颗粒的相对运动来计算,将离散系统中的变形与连续体中的相应变形联系起来,应用于颗粒离散元方法中平均应力的计算。文中给出了细观尺度上局部织构(通过空隙数,接触价键,配位数来表征)的变化过程,对比了不同情况下的应力–应变关系曲线,再现了试样的加卸载曲线。结果表明了颗粒介质之间的咬合作用对材料的宏观力学行为有比较明显的影响。

一类具有非线性接触率的种群力学流行病模型分析

对一类具有非线性接触率的种群力学流行病模型 ,分析了模型平衡点的稳定性 ,得到了疾病消除平衡点和疾病传染平衡点全局渐近稳定的充分条件 .

基于ABAQUS的回转支承非线性接触研究

重点研究了回转支承滚珠与滚道,外圈轮齿与主动小齿轮的接触,通过ABAQUS有限元软件对这2种非线性接触进行模拟,充分利用了有限元软件在解决非线性问题方面的优势,加入了赫兹理论没有考虑的摩擦,以及考虑了接触区域的非线性,并将结果与理论值进行了比较,对其中的差异进行了简单分析。

海底管道屈曲传播中管壁与扣入式止屈器非线性接触问题研究

运用二维环模型模拟管道,采用非线性离散弹簧模型模拟了管道外壁与扣入式止屈器内壁之间的接触.建立了其结构的弹塑性本构关系,构建了海底管道二维屈曲接触力学模型,研究分析了海底管道在屈曲和管壁接触过程中的承载力、结构变形以及截面应力分布等的变化规律.为了验证该理论分析方法的准确性,将理论分析结果与ABAQUS软件的模拟结果进行了对比,结果吻合良好;最后,将理论计算得到的屈曲压溃压力和屈曲传播压力分别与ABAQUS软件模拟结果及全比例管道屈曲试验进行了对比,证明了该理论方法的可靠性.该理论研究为进一步研究管道的屈曲传播力学机制和止屈技术奠定了基础.

大模数齿轮齿条的非线性接触强度分析

基于非线性的思想对大模数直齿渐开线轮齿啮合的非线性接触问题进行了研究。在分析大模数轮齿啮合过程中影响接触强度的相关因素的基础上,建立了精确的Pro/E三维参数化实体模型,应用ABAQUS的力学分析模块对轮齿啮合静、动力学强度进行了分析,获取了齿面接触应力的分布状况,并与赫兹理论的计算结果进行了对比。结果显示:利用ABAQUS有限元方法得出的大模数轮齿啮合接触应力分布状况的计算结果与理论计算的结果误差在允许范围内,可以作为大模数齿轮齿条啮合的强度计算依据。

一个具有时滞和非线性接触率的传染病模型

本文研究了具有非线性接触率和在恢复类中具有分布时滞的SIRS传染病模型的解的存在性、连续性和平衡位置以及平凡平衡位置的稳定性。

具有阶段结构和非线性接触率的SI传染病模型的渐近性态

研究了一类具有阶段结构和非线性接触率的传染病模型的渐近性态,得到了传染 病最终消除和成为地方病的阀值.

一类具有非线性接触率的SEIR传染病模型

考虑了染病者的非线性接触率及潜伏者存在因素的影响,建立了一类SEIR传染病模型.利用Lasalle不变性原理,自治收敛定理证明了无病平衡点及地方病平衡点的全局渐近稳定性,给出了模型分支存在充分条件,并通过数值模拟验证了结论的正确性.

DGZ6盾构机行星架线性与非线性接触的变形

目的研究DGZ6盾构机减速器行星架在线性和非线性接触分析下的变形分布.方法采用ANSYS二次开发语言APDL编程,针对行星架周期对称性的特点,建立行星架三维实体参数化有限元模型,得出行星架线性和非线性接触分析下的变形分布,设定形变路径,拟合行星架两侧板沿路径的变形曲线.结果行星架两侧板周向变形与综合变形的相对误差较小,由中心到外缘,沿着路径方向,变形逐渐增大.输入端侧板的变形分别比输出端侧板大70%和56%,变形的最大值均出现在行星架两侧板的外缘处,且接触分析得出的主要变形值相比线性分析减小了34.6%.结论利用路径拟合出行星架两侧板沿给定路径上的变形曲线;对研究行星齿轮的啮合分析更具有参考意义,更加体现了接触分析的优越性.

一个具有非线性接触率和种群动力学的传染病模型

本文研究了具有非线性接触率和易感类中具有Ｌｏｇｉｓｔｉｃ增长的ＳＩ传染病模型的正不变集、平衡位置以及平衡位置的稳定性．