本文關(guān)鍵詞：關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸模型與磨損壽命預(yù)測(cè)

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【摘要】：自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承廣泛應(yīng)用于裝備機(jī)體結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)操縱系統(tǒng)等核心部位,一旦發(fā)生故障將造成重大事故,對(duì)裝備安全可靠服役具有至關(guān)重要的作用。關(guān)節(jié)軸承接觸力學(xué)和服役壽命研究對(duì)提升國(guó)產(chǎn)高端關(guān)節(jié)軸承可靠性水平具有重要意義。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持下,從協(xié)調(diào)接觸力學(xué)、加速試驗(yàn)建模和失效物理的角度著手,系統(tǒng)研究了關(guān)節(jié)軸承接觸與磨損壽命預(yù)測(cè)基礎(chǔ)理論。文章首先提出了彈性球體接觸模型,在此基礎(chǔ)上建立了關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸壓力分布模型,進(jìn)而結(jié)合滑動(dòng)磨損理論建立了自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的失效物理模型,并基于不同的加速試驗(yàn)建模分析方法開展加速壽命預(yù)測(cè)應(yīng)用研究。本文的研究為關(guān)節(jié)軸承的磨損分析、壽命預(yù)測(cè)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供支撐,主要研究?jī)?nèi)容如下:1.結(jié)合解析與數(shù)值方法建立了彈性球體無(wú)摩擦協(xié)調(diào)接觸與非協(xié)調(diào)接觸模型,此模型不受經(jīng)典理論中彈性半空間的限制,可用于精確計(jì)算球體協(xié)調(diào)接觸和非協(xié)調(diào)接觸壓力分布,針對(duì)不同結(jié)構(gòu)和材料開展的大量三維有限元分析驗(yàn)證了模型的有效性和通用性,并應(yīng)用該模型定量分析了關(guān)鍵接觸參數(shù)之間的關(guān)系。2.在完整球面接觸模型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用受力等效原理建立了能準(zhǔn)確計(jì)算關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸壓力分布的解析模型,針對(duì)不同型號(hào)軸承開展的仿真研究表明該模型能準(zhǔn)確描述關(guān)節(jié)軸承徑向壓力分布規(guī)律,并利用數(shù)值分析方法研究了關(guān)節(jié)軸承中自由邊界效應(yīng)的現(xiàn)象和規(guī)律。3.在關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸模型的基礎(chǔ)上,融合滑動(dòng)磨損計(jì)算方法,建立了關(guān)節(jié)軸承磨損失效物理模型,提出磨損非線性過(guò)程的分階段分析方法和拐點(diǎn)辨識(shí)算法,并給出自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承磨損壽命方程。4.分別應(yīng)用磨損階段線性分析方法和失效物理方法分析PTFE織物襯墊自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承恒定載荷加速試驗(yàn)數(shù)據(jù),建立相應(yīng)的磨損率加速模型和磨損常數(shù)加速模型并開展壽命預(yù)測(cè)。研究表明,失效物理方法能更深入準(zhǔn)確地闡述自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的磨損過(guò)程并給出最優(yōu)的壽命預(yù)測(cè)結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.3

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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本文編號(hào)：1252603