【摘要】：本論文以光機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計為背景,闡述了有限元方法的應(yīng)用,并明確了螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)中接觸非線性問題對求解動力學(xué)響應(yīng)的影響。概述了非線性有限元技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,在非線性問題的基礎(chǔ)理論上,總結(jié)了非線性問題的分類和解題方法,重點闡述了接觸非線性基本理論、常用解算方法以及各類解法的適用條件,同時以線性有限元為基礎(chǔ)介紹了非線性有限元的求解方法及其收斂準(zhǔn)則。 論文采用在光機(jī)系統(tǒng)中螺紋聯(lián)接最佳預(yù)緊力的概念及其計算方法,利用接觸體變形協(xié)調(diào)方程推導(dǎo)出預(yù)緊力與有限元模型中等效載荷之間的關(guān)系,同時在專用結(jié)構(gòu)分析程序AASA(Aeronautic and Astronautic Structural Analysis software)的基礎(chǔ)上,聯(lián)合開發(fā)能夠解算帶有螺栓連接接觸體的接觸狀態(tài)的非線性有限元程序,闡明如何建立帶有螺栓接觸體的有限元模型,為光機(jī)系統(tǒng)中的動力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。 根據(jù)AASA 輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的內(nèi)容、定義、個數(shù)及形式,為了簡化繁瑣的前后處理,通過PCL 語言(Patran Command Language)將專用程序AASA集成到業(yè)界公認(rèn)前后處理能力最佳的有限元程序MSC.Patran 中,并對外部程序與MSC.Patran 的集成方法進(jìn)行了總結(jié),同時對兩種集成方法作了比較。通過集成不但提供了良好的用戶界面,而且可以極大地簡化有限元建模的工作,并可以利用多種方式顯示計算結(jié)果。 對光機(jī)系統(tǒng)中螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的接觸狀態(tài)進(jìn)行了計算分析,并對其結(jié)果進(jìn)行了后處理,同時對其加載過程進(jìn)行了試驗。試驗表明,分析結(jié)果與試驗結(jié)果具有良好的一致性。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH131.3
【圖文】：

螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)中接觸非線性問題的研究與軟件開發(fā)本課題采用的方法就是外接菜單法，這種方法較前一種制作模板法簡單，而且便于用戶理解程序的構(gòu)造以及容易找到輸入輸出數(shù)據(jù)文件出錯的信息，使得用戶在建立的有限元模型中很快找到出錯的因素。制作模板法的接口程序的運(yùn)作都是在后臺進(jìn)行的，需要有更多的 PCL 函數(shù)來支撐，程序編制復(fù)雜，使用起來直接，但不能便于錯誤信息的查找。接觸非線性結(jié)構(gòu)程序客戶化界面如圖 4.4，圖4.5 所示：

程序編制復(fù)雜，使用起來直接，但不能便于錯誤信息的查找。接觸非線性結(jié)構(gòu)程序客戶化界面如圖 4.4，圖4.5 所示：圖 4.4 數(shù)據(jù)輸出接口Fig.4.4 data export interface

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