本文選題：弧齒錐齒輪　切入點(diǎn)：向量式有限元　出處：《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年09期

【摘要】：針對(duì)目前向量式有限元的類型和應(yīng)用范圍,根據(jù)向量式有限元的基本理論推導(dǎo)了八節(jié)點(diǎn)六面體實(shí)體單元的基本理論計(jì)算式,闡述了逆向運(yùn)動(dòng)和單元內(nèi)力的求解過(guò)程,將向量式有限元的應(yīng)用范圍拓展到空間和工程應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于空間實(shí)體結(jié)構(gòu)的接觸行為,采用主從面算法和內(nèi)外算法分別進(jìn)行了全局搜索和局部搜索,以實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè),并通過(guò)罰函數(shù)法來(lái)處理接觸問(wèn)題。以一對(duì)弧齒錐齒輪為例,建立了向量式有限元模型,利用該模型進(jìn)行了分析和計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:通過(guò)向量式有限元計(jì)算得到的接觸力、接觸應(yīng)力以及齒面印痕等與傳統(tǒng)有限元方法計(jì)算的結(jié)果吻合程度較高,并且可以在網(wǎng)格單元較少的情況下得到較為精確的結(jié)果。
[Abstract]:In view of the types and application scope of vector finite element at present, according to the basic theory of vector finite element, this paper deduces the basic theoretical calculation formula of eight-node hexahedron solid element, and expounds the solving process of reverse motion and internal force of element.The application scope of vector finite element method is extended to space and engineering applications.For the contact behavior of spatial entity structure, the master-slave surface algorithm and the internal and external algorithm are used to carry out global search and local search, respectively, in order to realize collision detection, and the penalty function method is used to deal with the contact problem.Taking a pair of spiral bevel gears as an example, a vector finite element model is established. The model is used to analyze and calculate, and the calculated results are compared with those of the traditional finite element method.The results show that the contact force, contact stress and tooth impression calculated by the vector finite element method are in good agreement with those obtained by the traditional finite element method.And the more accurate results can be obtained in the case of fewer grid cells.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51375384)
【分類號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：1718381