本文關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承動(dòng)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(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展,機(jī)器設(shè)備逐漸向高速度、高精度和重載方向發(fā)展,也正因?yàn)檫@樣的趨勢(shì),人們開(kāi)始關(guān)注高速軸承的壽命和工作性能。研究軸承動(dòng)態(tài)接觸過(guò)程最有效的方法是實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和數(shù)值模擬,但實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的方法常常會(huì)受到外在因素的干擾而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,還會(huì)受到經(jīng)費(fèi)、安全、場(chǎng)地等因素的制約,因此,人們常常使用數(shù)值模擬的方法來(lái)進(jìn)行研究。傳統(tǒng)的計(jì)算方法,都是在假設(shè)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)建立各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)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(wèn)題的實(shí)時(shí)動(dòng)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(shí)時(shí)跟蹤非常困難。因此,很有必要研究能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)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(jì)算方法,其處理大變形問(wèn)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(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。有限元與SPH方法各有優(yōu)勢(shì)和缺陷,對(duì)于滾動(dòng)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(wèn)題,還要考慮宏觀小變形和微觀大變形。研究思路:劃分問(wèn)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(dòng)體采用有限元方法。自行開(kāi)發(fā)SPH程序,這是一項(xiàng)難度很大的工作,除了要理解流體力學(xué)中的SPH相關(guān)理論,還需要將SPH理論實(shí)現(xiàn)程序化。國(guó)外已有研究人員利用Fortran語(yǔ)言編寫(xiě)了SPH程序,例如,Liu等人設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)化三維SPH程序;Daniel設(shè)計(jì)了用于SPH模擬的交互式可視化工具SPLASH;Gesteira等人設(shè)計(jì)了用于SPH理論研究的計(jì)算機(jī)程序SPHysics,一些比較成熟的商業(yè)程序也將SPH處理過(guò)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(kuò)大,研究人員發(fā)現(xiàn)如果想把新的SPH理論設(shè)計(jì)擴(kuò)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(jì)好的SPH程序,甚至可能要重新編寫(xiě)整個(gè)軟件系統(tǒng),這就導(dǎo)致了SPH程序具有難擴(kuò)展性和難維護(hù)性。因此,研究采用了成熟的商用程序ANSYS/LS-DYNA和LS-PREPOST,對(duì)SPH耦合有限元的方法進(jìn)行了研究,并且對(duì)彈丸穿靶和滾動(dòng)體與油膜耦合作用做了建模分析,相對(duì)于單純使用有限元分析大變形問(wèn)題和流固耦合問(wèn)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(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬 LS-DYNA
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 引言6-15
• 1.1 LS-DYNA計(jì)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?jī)?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(jì)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(shí)油膜與滾動(dòng)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(xiàn)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(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 岳小兵,龍?jiān)?方向,謝文,于川;高速?gòu)椡枨謴匕邪迥芰坝绊懸蛩氐臄?shù)值研究[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

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3 劉謀斌;邵家儒;;光滑粒子動(dòng)力學(xué)核心算法與軟件開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵問(wèn)題[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2011年01期

4 包宇波;胡斌;;應(yīng)用LS-DYNA進(jìn)行汽車(chē)正面碰撞模擬分析[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2008年07期

  本文關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承動(dòng)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(hào)：258401