Approximate Tangent Plane Method for Calculating Surface Deformation in Elastic Contact Problems

A flew numerical method for constructing a pressure distribution to calculate surface elastic deformationcaused by normal contact pressure is developed in this paper. The pressure distribution over one of nonequidistantrectangles is fitted by an approximate tangent plane(ATP), which is formed by five pressure samples. Because thepressure distribution could be expressed as an one order linear polynomial, the iterative expression of elasticdeformation deduced by this method is simple, and the numerical accuracy is higher.

工程接触问题的罚优化方法与罚因子的选取

工程中接触问题普遍存在；经典的数学工具解决接触问题可以得到精确解，但适用范围有限．本文采用一种数值计算法罚函数法，从优化的角度求解接触问题．通过将接触边界的互不嵌入条件引入系统总势能；弹性接触的约束变分问题转化为优化问题．并进一步推导出了罚优化法的有限元迭代控制方程，给出了求解过程，并讨论了罚困子的选取，通过算例验证了该方法的有效性．

弹性力学中三种有限体积法方案的对比

为了研究弹性力学中三种典型的有限体积法方案(FVM1,FVM2和FVM3)的精度差异问题,采用理论推导和算例验证的方法,建立了基于有限体积法原理的力平衡积分方程,利用三角形网格进行离散化,在计算出内部单元和边界单元对力平衡贡献的基础上,对每一种有限体积法方案确立了与有限单元法方案(FEM)刚度方程组相类似的线性方程组,对比所建立的各个方程组的待定系数.结果表明:方案FVM2与FEM精度相同,即为最优方案;在不考虑集中力的情况下,方案FVM3的精度也与FEM相同.最后以一个数值算例,对这三种有限体积法方案进行了对比分析,验证了上述分析.该结果对工程计算数值模拟具有一定的参考价值和指导意义.

轮径差对机车动力学性能及轮轨接触的影响

机车同轴左右车轮存在直径不一致的情况,改变了轮轨的接触状态。针对机车同轴轮径差的问题,建立了机车动力学仿真模型和轮轨接触三维弹塑性有限元模型。通过动力学仿真计算和动载荷作用下弹塑性接触计算,分析同轴轮径差对机车运行性能的影响。结果表明:由于同轴轮径差的存在,轮轨间的动载荷发生变化。当内侧车轮直径小于外侧车轮直径时,在一定程度上有利于机车曲线通过;反之则会降低曲线通过性能。与无轮径差相比,同轴轮径差存在时,车轮与钢轨接触位置发生改变,等效应力增大,导致磨耗增加,降低车轮和钢轨的使用寿命。

弹性力学接触问题挠度近似计算方法的研究

本文首先给出弹性力学接触问题挠度计算的简化解析表达式,然后给出任意分布荷载作用下该问题的近似计算方法。通过算例及误差分析,说明该方法正确可行,且具有较高的精度,对工程计算有很好的实用价值。

谈谈接触问题

介绍了接触理论的发展史 ,给出了几种常见情况下的应力计算公式 。

球与内锥面接触时的局部应力计算

赫茨(H.Hertz)首先用数学弹性力学方法导出了接触问题的公式,本文在此公式的基础上,推导出球与锥面的接触应力的计算公式,从而扩大了接触应力的计算范围。

渐开线斜齿圆柱齿轮传动接触应力分析及有限元仿真

为了解决齿轮在接触应力作用下,轮齿啮合面出现点蚀并发生弹塑性变形的问题,以打包机转箱渐开线斜齿圆柱齿轮为研究对象,在实际工作载荷作用下,基于弹性力学赫兹接触应力计算齿面接触应力和位移,利用UGNX软件进行三维建模、材料设定、网格划分、施加约束和载荷,利用NX NASTRAN解算工具分析接触应力和位移在轮齿之间的分布状态及沿齿宽方向的分布情况,根据接触应力分布情况提出齿轮抗点蚀能力的措施。结果表明:打包机转箱斜齿圆柱齿轮同一轮齿中间1/3部位受到的接触应力较大,两端各1/3部位受到的接触应力较小;通过使轮齿中间1/3区域淬火硬度高于左右两侧1/3区域硬度,或使工作面的淬火硬度高于非工作面的硬度,以及提升轮齿表面精度,增设防护罩,定期清理、清洁和润滑齿轮,可以提高打包机转箱齿轮的使用寿命。