機械系統(tǒng)在傳動的過程中大多會互相接觸,而兩個互相接觸零件的接觸特性對整個機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的影響。在對相關(guān)零件進行設(shè)計時,通常認(rèn)為材料是均勻的,然而在實際的生產(chǎn)過程中,或多或少都會出現(xiàn)雜質(zhì)、氣孔、裂紋等初始缺陷,正是由于這些缺陷的存在,其接觸性能就會發(fā)生變化,如果利用均質(zhì)材料的相關(guān)接觸特性去設(shè)計機械零件,對機械零件的壽命會有一定的影響,從而導(dǎo)致一些事故的發(fā)生,因此對非均質(zhì)材料的接觸性能研究極其重要。首先,本文利用有限元軟件對均質(zhì)單峰接觸模型進行模擬,對其彈性階段的接觸載荷、接觸面積與變形量之間的關(guān)系進行計算,通過與赫茲理論進行對比,驗證所建立模型的正確性;同時對彈性范圍內(nèi)表面接觸壓力分布進行分析,與赫茲理論公式推出的表面接觸壓力相比較,結(jié)果幾乎吻合。隨后對不同材料、單峰半徑進行模擬,結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi),材料特性和單峰半徑對無量綱接觸載荷、接觸面積與下壓量的關(guān)系沒有影響。其次,本文在均質(zhì)單峰的基礎(chǔ)上建立了含雜質(zhì)(夾雜)的非均勻結(jié)構(gòu)接觸力學(xué)模型,在給定材料范圍內(nèi),對非均質(zhì)單峰的彈性和彈塑性接觸性能進行研究,擬合了不同階段下,不同夾雜參數(shù)和首次出現(xiàn)塑性變形的臨界下壓量的關(guān)系,同時對它... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 非均質(zhì)材料研究現(xiàn)狀以及文獻回顧
        1.2.1 半解析接觸模型
        1.2.2 有限元接觸模型
    1.3 本文研究目的
    1.4 本文研究內(nèi)容與主要章節(jié)分布
2 接觸力學(xué)的基本理論及有限元求解
    2.1 引言
    2.2 接觸問題的基本模型
        2.2.1 赫茲接觸模型
        2.2.2 接觸問題的基本數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 彈塑性接觸的屈服判據(jù)
        2.2.4 彈塑性本構(gòu)理論
    2.3 接觸問題的有限元求解
        2.3.1 Abaqus有限元介紹
        2.3.2 接觸問題的有限元求解
    2.4 本章小結(jié)
3 單個微凸體的接觸研究
    3.1 引言
    3.2 單個微凸體接觸的仿真
        3.2.1 單個微凸體的接觸
        3.2.2 單個微凸體的有限元模型的建立
    3.3 單個微凸體接觸有限元仿真結(jié)果
        3.3.1 彈性接觸結(jié)果與赫茲理論的對比
        3.3.2 彈塑性接觸性能的結(jié)果
        3.3.3 不同彈性模量對微凸體接觸性能的影響
        3.3.4 不同微凸體的半徑對接觸性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 含雜質(zhì)單峰的彈性接觸分析
    4.1 引言
    4.2 含夾雜的單峰接觸模型的建立
    4.3 含夾雜的單峰接觸模型的擬合
        4.3.1 臨界下壓量的變化
        4.3.2 臨界接觸載荷的變化
    4.4 夾雜對接觸性能的影響
        4.4.1 夾雜對表面接觸壓力的影響
        4.4.2 夾雜對接觸中心下米塞斯應(yīng)力分布的影響
        4.4.3 基體和雜質(zhì)的彈性模量對接觸模型的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 非均質(zhì)材料彈塑性分析及含雜質(zhì)半空間應(yīng)力場分析
    5.1 引言
    5.2 含夾雜的單峰接觸模型彈塑性的擬合
        5.2.1 不同夾雜深度的有限元擬合
        5.2.2 不同夾雜半徑的有限元擬合
        5.2.3 彈塑性范圍內(nèi)表面接觸壓力與接觸中心下米塞斯應(yīng)力分布
    5.3 半空間夾雜問題的應(yīng)力場分析
        5.3.1 半空間夾雜的應(yīng)力場分析
        5.3.2 半空間夾雜算例分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與研究展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻



本文編號：2944600