本文關(guān)鍵詞：滾動軸承動態(tài)接觸應(yīng)力的SPH建模與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著機械制造工業(yè)的發(fā)展,機器設(shè)備逐漸向高速度、高精度和重載方向發(fā)展,也正因為這樣的趨勢,人們開始關(guān)注高速軸承的壽命和工作性能。研究軸承動態(tài)接觸過程最有效的方法是實驗檢測和數(shù)值模擬,但實驗檢測的方法常常會受到外在因素的干擾而導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)不準確,還會受到經(jīng)費、安全、場地等因素的制約,因此,人們常常使用數(shù)值模擬的方法來進行研究。傳統(tǒng)的計算方法,都是在假設(shè)和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,通過建立各種復(fù)雜的數(shù)學模型來計算相關(guān)參數(shù),適用性不夠廣泛�；诰W(wǎng)格的有限元法、有限差分法或者有限體積法,是研究人員使用最多的方法,但很難有效地模擬大變形和流固耦合問題的實時動態(tài)情況,原因在于復(fù)雜非線性耦合界面的網(wǎng)格重劃分及實時跟蹤非常困難。因此,很有必要研究能夠?qū)崟r動態(tài)模擬、不需要重新劃分網(wǎng)格的建模方法和算法。SPH方法是一種新的計算方法,其處理大變形問題尤其是流體方面所具有優(yōu)越性,在有限元軟件中添加SPH模塊已經(jīng)成為了SPH方法的一個新的發(fā)展趨勢。有限元與SPH方法各有優(yōu)勢和缺陷,對于滾動軸承接觸界面的分析不僅僅要考慮油膜與接觸體的耦合分析問題,還要考慮宏觀小變形和微觀大變形。研究思路:劃分問題域,接觸體微觀大變形區(qū)域和流體部分采用SPH方法,而滾動體采用有限元方法。自行開發(fā)SPH程序,這是一項難度很大的工作,除了要理解流體力學中的SPH相關(guān)理論,還需要將SPH理論實現(xiàn)程序化。國外已有研究人員利用Fortran語言編寫了SPH程序,例如,Liu等人設(shè)計了結(jié)構(gòu)化三維SPH程序;Daniel設(shè)計了用于SPH模擬的交互式可視化工具SPLASH;Gesteira等人設(shè)計了用于SPH理論研究的計算機程序SPHysics,一些比較成熟的商業(yè)程序也將SPH處理過程嵌入到其軟件包中,例如前后處理綜合軟件LS-PREPOST和ANSYS/LS-DYNA。隨著SPH程序規(guī)模的擴大,研究人員發(fā)現(xiàn)如果想把新的SPH理論設(shè)計擴展到已有的SPH程序中,這是非常困難的。例如增加新的材料屬性和新的粒子屬性,必須要修改已設(shè)計好的SPH程序,甚至可能要重新編寫整個軟件系統(tǒng),這就導(dǎo)致了SPH程序具有難擴展性和難維護性。因此,研究采用了成熟的商用程序ANSYS/LS-DYNA和LS-PREPOST,對SPH耦合有限元的方法進行了研究,并且對彈丸穿靶和滾動體與油膜耦合作用做了建模分析,相對于單純使用有限元分析大變形問題和流固耦合問題,有限元與SPH耦合的方法更加有效。
【關(guān)鍵詞】：軸承 SPH 有限元 實時動態(tài)模擬 LS-DYNA
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 引言6-15
• 1.1 LS-DYNA計算的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用領(lǐng)域6-10
• 1.2 SPH方法的發(fā)展現(xiàn)狀和前景10-12
• 1.3 課題背景12-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 第二章 SPH方法的理論基礎(chǔ)15-22
• 2.1 函數(shù)的SPH核近似以及精度分析15-17
• 2.1.1 函數(shù)的SPH核近似15-16
• 2.1.2 函數(shù)的核近似的精度分析16-17
• 2.2 核函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)及幾種典型的核函數(shù)17-20
• 2.2.1 核函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)17-18
• 2.2.2 幾種典型核函數(shù)18-20
• 2.3 函數(shù)梯度的核近似及其精度分析20-21
• 2.3.1 函數(shù)梯度的核近似20-21
• 2.4 SPH粒子近似法及其精度分析21-22
• 2.4.1 SPH粒子近似法21-22
• 第三章 LS-DYNA的基本顯式計算方法22-25
• 3.1 LS-DYNA的基本方程及控制條件22-23
• 3.2 LS-DYNA中SPH算法23-24
• 3.3 LS-DYNA中K文件的關(guān)鍵字文件24-25
• 3.3.1 LS-DYNA關(guān)鍵字文件24
• 3.3.2 k文件的一般形式24-25
• 第四章 3D建模與結(jié)果分析25-48
• 4.1 彈丸侵徹SPH靶板25-40
• 4.2.軸承抱死時油膜與滾動體耦合作用的數(shù)值分析40-48
• 第五章 結(jié)論與展望48-49
• 5.1 結(jié)論48
• 5.2 展望48-49
• 參考文獻49-51
• 附錄51-55
• 在讀期間發(fā)表論文55-56
• 致謝56-57

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 岳小兵,龍源,方向,謝文,于川;高速彈丸侵徹靶板能力及影響因素的數(shù)值研究[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2002年02期

2 岳小兵,龍源,方向,謝文;高速模擬鋼質(zhì)彈丸侵徹多層靶仿真[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2003年04期

3 劉謀斌;邵家儒;;光滑粒子動力學核心算法與軟件開發(fā)中的關(guān)鍵問題[J];計算機輔助工程;2011年01期

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  本文關(guān)鍵詞：滾動軸承動態(tài)接觸應(yīng)力的SPH建模與分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：258401