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

【摘要】：針對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)點六面體實體單元的基本理論計算式,闡述了逆向運動和單元內(nèi)力的求解過程,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。對于空間實體結(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,以實現(xiàn)碰撞檢測,并通過罰函數(shù)法來處理接觸問題。以一對弧齒錐齒輪為例,建立了向量式有限元模型,利用該模型進(jìn)行了分析和計算,并將計算結(jié)果與傳統(tǒng)有限元計算結(jié)果進(jìn)行了對比,結(jié)果表明:通過向量式有限元計算得到的接觸力、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)機電學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51375384)
【分類號】：TH132.41

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本文編號：1718381