隨著高新技術的飛速發(fā)展,混合陶瓷球軸承以其無可比擬的優(yōu)勢迅速在各種高溫、高速、苛刻環(huán)境等應用場合得到越來越多的應用。由于缺乏實際工業(yè)應用數(shù)據(jù)而使得混合陶瓷球軸承的設計陷入了相對滯后的狀態(tài),本文將有限元分析方法用于混合陶瓷球軸承的接觸分析,研究了應用有限元軟件ABAQUS解決混合陶瓷角接觸球軸承接觸問題的方法和技術要點。本著由簡單到復雜的技術路線,首先對平面—球面接觸模型進行了有限元建模和仿真分析,并利用傳統(tǒng)赫茲理論對平面—球面接觸模型進行了計算。將有限元分析結果與赫茲理論解及相關試驗結果進行了比較分析,表明有限元分析結果是可信的。針對混合陶瓷角接觸球軸承,論文在ABAQUS平臺上建立了角接觸球軸承的有限元分析模型;通過對有限元參數(shù)的研究和調試,確定了角接觸球軸承有限元分析中較接近實際的邊界條件和較合理的接觸計算參數(shù);在對有限元模型進行靜力分析后,得到了混合陶瓷角接觸球軸承的接觸應力、應變分布和其他相關的有限元分析結果。針對有限元分析得出的結果,以軸承的分析和設計理論為指導對其合理性進行了評價,并著重與經典彈性力學接觸理論結果進行了對比,分析出導致兩種方法計算結果存在差異的可能原因。對運... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 混合陶瓷軸承的優(yōu)點和應用
    1.2 陶瓷球軸承國內外研究發(fā)展概況
        1.2.1 陶瓷球軸承材料技術、制造工藝與試驗技術發(fā)展概況
        1.2.2 滾動軸承設計理論與技術發(fā)展概況
        1.2.3 混合陶瓷球軸承設計技術發(fā)展概況
    1.3 陶瓷球軸承接觸問題與有限元分析方法
        1.3.1 混合陶瓷球軸承的接觸問題
        1.3.2 有限元分析方法的引入
    1.4 課題的提出和研究內容
        1.4.1 混合陶瓷球軸承設計分析的重點和難點
        1.4.2 論文主要研究內容
第二章 接觸問題的有限元分析與ABAQUS
    2.1 非線性有限元方法概述
    2.2 接觸問題非線性有限元法分析的基本思路
    2.3 非線性有限元軟件ABAQUS 概述
        2.3.1 ABAQUS 軟件的特點
        2.3.2 ABAQUS 分析流程
    2.4 基于ABAQUS 的有限元接觸分析
        2.4.1 接觸模型及其網(wǎng)格劃分
        2.4.2 ABAQUS 接觸功能
        2.4.3 在ABAQUS/Standard 中處理接觸問題
        2.4.4 在ABAQUS/Explicit 中處理接觸問題
    2.5 本章小結
第三章 平面—球面接觸的有限元分析
    3.1 平面－球面接觸問題的有限元分析
        3.1.1 相關數(shù)據(jù)
        3.1.2 模型的建立
        3.1.3 有限元分析后處理
    3.2 平面-陶瓷球面赫茲理論解
    3.3 有限元分析結果與赫茲理論結果及實驗結果結果比較
    3.4 本章小結
第四章 混合陶瓷角接觸球軸承的接觸分析和仿真
    4.1 建模準備
        4.1.1 角接觸球軸承有限元分析的假設條件
        4.1.2 有限元分析中的單位一致性
    4.2 有限元模型
    4.3 后處理
    4.4 赫茲接觸理論計算
    4.5 有限元分析結果與赫茲理論解的比較
    4.6 摩擦的模擬仿真初探
        4.6.1 ABAQUS 摩擦模型的實現(xiàn)
        4.6.2 模型轉動的實現(xiàn)
        4.6.3 模擬仿真結果和分析
    4.7 本章小結
第五章 結論與展望
附錄
參考文獻
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]數(shù)值計算赫茲接觸問題的新方法[J]. 陳錦江,任成祖,徐燕申.  機床與液壓. 2004(01)
[2]全陶瓷軸承的研究現(xiàn)狀及其應用前景[J]. 王重海,張偉儒,劉子峰,高芳.  現(xiàn)代技術陶瓷. 2003(03)
[3]高速數(shù)控機床主軸用陶瓷軸承的研究進展[J]. 王國強,王玉金.  軸承. 2003(09)
[4]混合式陶瓷軸承的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 薛繼瑞,張偉儒,王重海.  硅酸鹽通報. 2002(06)
[5]展望中國陶瓷軸承的發(fā)展方向及市場前景[J]. 王濤,王征,王魁久,王勇.  新材料產業(yè). 2002(04)
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博士論文
[1]軸承數(shù)字化設計及其在高速陶瓷球軸承結構設計中的應用[D]. 陳錦江.天津大學 2004
[2]HIP-Si3N4/GCr15摩擦副摩擦、磨損及潤滑的研究[D]. 石維佳.東北大學 2001

碩士論文
[1]混合陶瓷球軸承運轉工況下的有限元數(shù)值分析[D]. 常海艷.天津大學 2006
[2]混合陶瓷角接觸球軸承的有限元分析及其仿真初探[D]. 張海濤.天津大學 2006



本文編號：3652463