本文主要以赫茲接觸理論和有限元法為理論基礎(chǔ),對(duì)接觸問(wèn)題的分析方法和工程應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究。 首先,運(yùn)用了赫茲公式和有限元法對(duì)外形規(guī)則、接觸狀態(tài)簡(jiǎn)單的零件進(jìn)行接觸應(yīng)力和接觸變形計(jì)算。其次,重點(diǎn)分析了有限元法處理接觸問(wèn)題的一般過(guò)程,闡述了如何選擇接觸單元、建立有限元模型,如何劃分網(wǎng)格、建立接觸對(duì),如何加載、求解。提出了分析過(guò)程中應(yīng)注意的關(guān)鍵問(wèn)題,如接觸剛度的選擇,收斂問(wèn)題的解決等。最后,研究和比較了有限元建模的兩種方法,利用CAD軟件建模和利用CAE軟件自帶的建模功能建模。用ANSYS對(duì)飛機(jī)回轉(zhuǎn)彈射機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元接觸分析,計(jì)算了加載后機(jī)構(gòu)各部的應(yīng)力和塑性變形,結(jié)合經(jīng)典摩擦理論,對(duì)機(jī)構(gòu)卡死機(jī)理進(jìn)行探討,在找到機(jī)構(gòu)卡死的根本原因的基礎(chǔ)上提出改型建議。 通過(guò)赫茲公式和有限元法的計(jì)算比較,表明赫茲公式計(jì)算簡(jiǎn)便、結(jié)果精確,但適用范圍受理零件的外形的制約;有限元法分析過(guò)程較為繁瑣,但計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確,且不受零件外形制約,適用范圍廣泛。通過(guò)對(duì)飛機(jī)回轉(zhuǎn)彈射機(jī)構(gòu)的有限元接觸分析,找到了機(jī)構(gòu)卡死的根本原因:一方面,過(guò)大應(yīng)力使錐形筒體產(chǎn)生過(guò)大塑性變形;另一方面,接觸面上產(chǎn)生了“冷焊”。對(duì)機(jī)構(gòu)改形后,有效改善了應(yīng)力的分布,機(jī)構(gòu)投放的可靠性大大提高。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類(lèi)】：TH117.1
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究接觸問(wèn)題的意義
        1.1.1 工程實(shí)際中的接觸問(wèn)題
    1.2 接觸問(wèn)題的經(jīng)典分析方法
        1.2.1 彈性接觸問(wèn)題的一般假設(shè)
        1.2.2 接觸條件
        1.2.3 有摩擦接觸與無(wú)摩擦接觸
    1.3 接觸問(wèn)題的數(shù)值分析方法及其發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作
第二章 赫茲公式及其應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 赫茲接觸公式
        2.2.1 接觸應(yīng)力
        2.2.2 兩球體的接觸應(yīng)力
        2.2.3 軸線平行的兩圓柱體的接觸應(yīng)力
    2.3 赫茲接觸公式在工程實(shí)際中的運(yùn)用
        2.3.1 滾動(dòng)軸承滾子與滾道間的接觸應(yīng)力
        2.3.2 齒輪接觸應(yīng)力
    2.4 小結(jié)
第三章 接觸問(wèn)題的有限元分析
    3.1 引言
    3.2 接觸分析中有限元法
        3.2.1 有限元接觸分析
        3.2.2 接觸問(wèn)題的有限元工具（ANSYS）介紹
        3.2.3 ANSYS主要技術(shù)特點(diǎn)
    3.3 有限元法處理接觸分析的一般過(guò)程
        3.3.1 ANSYS接觸單元
        3.3.2 ANSYS面面接觸分析方法
    3.4 赫茲接觸算法與有限元接觸算法的應(yīng)用比較
        3.4.1 赫茲接觸算法
        3.4.2 有限元接觸計(jì)算
        3.4.3 單元類(lèi)型對(duì)接觸應(yīng)力的影響
    3.5 小結(jié)
第四章 飛機(jī)回轉(zhuǎn)彈射機(jī)構(gòu)的塑性接觸分析
    4.1 引言
    4.2 回轉(zhuǎn)接頭的CAD模型與機(jī)構(gòu)工作原理
        4.2.1 運(yùn)用CAD軟件Pro/E建模
        4.2.2 運(yùn)用ANSYS建模
        4.2.3 回轉(zhuǎn)接頭CAE模型的導(dǎo)入
        4.2.4 飛機(jī)回轉(zhuǎn)彈射機(jī)構(gòu)的工作原理
    4.4 回轉(zhuǎn)接頭有限元接觸分析過(guò)程
        4.4.1 輸入材料參數(shù)
        4.4.2 建立有限元模型并劃分網(wǎng)格
        4.4.3 建立接觸對(duì)
        4.4.4 施加載荷
        4.4.5 求解與分析
        4.4.6 結(jié)論
    4.5 小結(jié)
第五章 摩擦理論在有限元接觸分析中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 經(jīng)典摩擦理論
    5.3 有限元接觸分析中摩擦的引入
        5.3.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)卡死機(jī)理的分析
        5.3.2 改變錐形體與滾珠接觸面形狀對(duì)克服摩擦阻力的影響
        5.3.3 三種模型結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖的對(duì)比
        5.3.4 三種模型分析計(jì)算結(jié)果比較
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 今后工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
研究成果

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本文編號(hào)：2850850