本文關鍵詞：宏微觀跨尺度下的錐套運行力學機理研究

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【摘要】：為揭示薄壁錐套在運行過程中產生損傷的運行力學機理,提高其運行可靠性,提出一種用于解決具有宏微觀跨尺度問題和大規(guī)模非線性接觸問題的流固耦合方法。通過對薄壁錐套和軋輥所形成的固體域進行三維靜電多極離散,采用改進后的Krylov子空間廣義極小殘值法(GMRES(m))對其進行優(yōu)化迭代。其中,彈性摩擦接觸域進行點面接觸非線性數(shù)學規(guī)劃,耦合界面處采用非匹配網(wǎng)格數(shù),并對微米級油膜進行彈性潤滑解析和無厚度處理,同時引入Lagrange族內插函數(shù),建立薄壁錐套在宏微觀跨尺度下的運行力學模型。通過薄壁錐套運行力學機理試驗,驗證計算方法在揭示薄壁錐套運行力學行為的正確性。結果表明,薄壁錐套在運行過程中的油膜力場和接觸應力場呈三維動態(tài)非均勻分布,在復雜交變力場作用下,位于薄壁錐套兩端密封槽處的應力奇異性是造成其發(fā)生粘結、斷裂等破壞的力學原因。在設計階段必須考慮軋制工況狀態(tài),通過設計合適的過盈量和錐套厚度來減小疲勞損傷,提高可靠性。
【作者單位】： 太原科技大學教育部重型機械工程研究中心;
【關鍵詞】： 薄壁錐套 宏微觀跨尺度 運行行為 力學機理
【基金】：973計劃前期研究專項(2012CB722801) 教育部博士點基金博導類(20111103) 國家青年科學基金(51205269)資助項目
【分類號】：TH113
【正文快照】： 0前言1處于油膜潤滑狀態(tài)下的薄壁錐套廣泛應用于大型水利風電裝備、海洋工程、船舶機械、核軍工及重型機械等領域,其運行力學機理的揭示對于分析錐套的損傷機理,提高其壽命可靠性起著至關重要的作用。在實際運行中,錐套內表面承受通過脹形油壓產生的非均布過盈接觸力,外表面承

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本文編號：1100519