發(fā)布時(shí)間：2017-04-01 08:08

  本文關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析及疲勞壽命預(yù)測(cè)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文研究的是被廣泛應(yīng)用的滑板運(yùn)輸裝置,此裝置靠驅(qū)動(dòng)輪和滑板進(jìn)行貨物運(yùn)輸,并把驅(qū)動(dòng)輪作為主要研究目標(biāo)。 滑板輸送系統(tǒng)利用摩擦力作為驅(qū)動(dòng)力,因此驅(qū)動(dòng)輪(包括主摩擦驅(qū)動(dòng)輪、快速摩擦驅(qū)動(dòng)輪、剎車(chē)摩擦驅(qū)動(dòng)輪)是驅(qū)動(dòng)滑板行走的核心構(gòu)件。其外緣由特殊的非線性材料一一聚氨酯組成,聚氨酯是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子材料,力學(xué)行為存在極強(qiáng)的非線性,并且驅(qū)動(dòng)輪與滑板的接觸面積小,運(yùn)行過(guò)程中接觸行為復(fù)雜,以上均為本文研究中索要特殊注意的地方。并且,驅(qū)動(dòng)輪在運(yùn)行過(guò)程中受到周期性循環(huán)載荷作用,這就涉及到疲勞破壞問(wèn)題。疲勞特性對(duì)結(jié)構(gòu)的壽命及安全性有重大的影響,初始裂紋一旦產(chǎn)生,其慢慢增長(zhǎng)將導(dǎo)致材料的物理力學(xué)性能下降,因此不僅要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的聚氨酯材料輪緣進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,還要對(duì)其進(jìn)行疲勞壽命分析。 對(duì)于此運(yùn)輸裝置的主要機(jī)構(gòu)一一主驅(qū)動(dòng)輪,本文首先基于有限元方法和非線性理論,結(jié)合三維建模軟件CATIA V5、有限元前處理軟件Hypermesh11.0以及有限元分析軟件Abaqus6.10,在標(biāo)準(zhǔn)工況下對(duì)主驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行了詳細(xì)的有限元分析,包括應(yīng)力和變形的計(jì)算。然后,針對(duì)不同的摩擦系數(shù),對(duì)多組應(yīng)力、變形以及接觸行為的分析結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的比較,得到了摩擦系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和接觸行為的影響。最后,在此基礎(chǔ)上對(duì)不同摩擦系數(shù)下的驅(qū)動(dòng)輪的疲勞壽命進(jìn)行規(guī)律性的探索,以期找到摩擦系數(shù)對(duì)疲勞壽命的影響規(guī)律。本文的分析結(jié)果可以為設(shè)計(jì)階段的材料選擇和尺寸制定提供一定的指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：Abaqus有限元分析 非線性 接觸 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH112.3;TH22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題背景描述9-11
• 1.2 現(xiàn)有分析方案11-12
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 2 接觸理論及Abaqus接觸分析14-26
• 2.1 接觸理論14-18
• 2.1.1 接觸問(wèn)題的分類(lèi)14
• 2.1.2 赫茲接觸14-15
• 2.1.3 接觸問(wèn)題的難點(diǎn)15
• 2.1.4 非線性問(wèn)題15-18
• 2.2 Abaqus接觸分析18-26
• 2.2.1 接觸的力學(xué)特性18-19
• 2.2.2 Abaqus接觸對(duì)定義19-20
• 2.2.3 點(diǎn)面離散與面面離散20-21
• 2.2.4 有限滑移與小滑移21-22
• 2.2.5 初始接觸調(diào)整22-23
• 2.2.6 單元類(lèi)型23-25
• 2.2.7 材料模型25
• 2.2.8 約束類(lèi)型25-26
• 3 主驅(qū)動(dòng)輪分析條件26-38
• 3.1 準(zhǔn)備模型26-27
• 3.2 確定網(wǎng)格與單元類(lèi)型27-32
• 3.2.1 劃分整體網(wǎng)格27-29
• 3.2.2 劃分輪緣網(wǎng)格29-30
• 3.2.3 選擇單元類(lèi)型30-32
• 3.3 定義材料屬性32-33
• 3.3.1 材料特點(diǎn)32
• 3.3.2 選取材料模型32-33
• 3.3.3 確定材料屬性33
• 3.4 設(shè)置接觸特性33-35
• 3.4.1 接觸對(duì)33-34
• 3.4.2 接觸屬性34-35
• 3.5 定義耦合約束35-38
• 4 主驅(qū)動(dòng)輪不同工況的分析結(jié)果38-52
• 4.1 靜態(tài)壓緊工況38-45
• 4.1.1 邊界條件38-39
• 4.1.2 加載情況39
• 4.1.3 分析結(jié)果39-45
• 4.2 穩(wěn)態(tài)滾動(dòng)工況45-50
• 4.2.1 邊界條件46
• 4.2.2 加載情況46
• 4.2.3 分析結(jié)果46-50
• 4.3 結(jié)論50-52
• 5 粗糙度的影響52-71
• 5.1 應(yīng)力與變形52-55
• 5.1.1 應(yīng)力52-54
• 5.1.2 變形54-55
• 5.2 接觸面積55-57
• 5.2.1 輪緣與滑板接觸面積55-56
• 5.2.2 結(jié)論56-57
• 5.3 接觸狀態(tài)57-60
• 5.3.1 輪緣與輪心接觸狀態(tài)57-60
• 5.3.2 結(jié)論60
• 5.4 疲勞壽命60-71
• 5.4.1 選取等效應(yīng)力公式61-62
• 5.4.2 計(jì)算等效應(yīng)力幅值和平均值62-68
• 5.4.3 輪緣第一主應(yīng)力分布68-71
• 6 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 結(jié)論71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 致謝75-76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：280275