發(fā)布時間：2017-05-31 10:01

  本文關(guān)鍵詞：基于非線性虛擬材料的機械結(jié)合部建模及其應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：結(jié)合部為機床整機提供了超過一半的剛度和大部分阻尼，因此深入研究結(jié)合部動力學作用機理，建立適合工程應用的結(jié)合部模型顯得至關(guān)重要�；诜中卫碚摵秃掌澖佑|理論，本文提出一種適合輕載結(jié)合部的新型非線性虛擬材料模型，該模型將結(jié)合部看做結(jié)合部上部分、結(jié)合部下部分及中間非線性虛擬材料層三部分組成。與傳統(tǒng)模型相比，該模型更為接近結(jié)合部作用機理，且應用與工程問題時簡便精確。本文主要研究內(nèi)容如下： （1）利用對數(shù)功率譜密度法對粗糙表面輪廓曲線進行計算得出分形維數(shù)和分形粗糙度參數(shù)。為了研究粗糙表面微凸體平截面積、總彈、塑性平截面積，提出了單位面積比的概念，極大的簡化了計算量。 （2）為了探索具有非線性特性虛擬材料在結(jié)合部中的特性，建立了結(jié)合部非線性虛擬材料模型，推導計算出單位面積上彈性模量、應力與單位面積比的函數(shù)關(guān)系，并探討其與分形相關(guān)參數(shù)的影響規(guī)律。該模型的材料非線性體現(xiàn)在兩方面：在承受不同預緊力情況下，結(jié)合部虛擬材料動態(tài)分析表現(xiàn)非線性；在承受特定預緊力情況下，結(jié)合部虛擬材料由于應力分布不均導致不同區(qū)域彈性模量隨之變化，呈現(xiàn)非線性特征。 （3）首次推導出非線性虛擬材料的應力應變曲線。該材料的應力應變曲線表現(xiàn)出的材料特性與常見材料明顯不同，該曲線規(guī)律進一步驗證了推導出的彈性模量和應力非線性的正確性。 （4）由于對稱結(jié)構(gòu)試件在表達結(jié)合部動態(tài)特性方面具有局限性，本文特意設計了具有不對稱結(jié)構(gòu)特性的L形試件和框形件。其中L試件為小尺寸雙螺栓結(jié)構(gòu)，框形件為8螺栓結(jié)構(gòu),其尺寸接近于機床結(jié)合部尺寸。 本文將建立的結(jié)合部非線性虛擬材料模型分別應用在L形試件和框形試件上，將均布預緊力和力偶作用兩種情況下試件的有限元模態(tài)分析結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比，非線性虛擬材料模型誤差在0.4%-8%之間，證明該模型具有很高的準確性。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)合部 虛擬材料 非線性 彈性模量 應力 應力應變曲線
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH113
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題的研究背景和研究意義9-10
• 1.1.1 課題的研究背景9
• 1.1.2 課題的研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 分形理論10-11
• 1.2.2 GW 與 MB 模型11-13
• 1.2.3 虛擬材料13
• 1.3 課題來源與主要研究內(nèi)容13-15
• 1.3.1 課題的來源13
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 粗糙表面的分形模型15-29
• 2.1 分形維數(shù) D 和粗糙度參數(shù) G15-18
• 2.1.1 功率譜密度法推導 D、G15-16
• 2.1.2 分形參數(shù)的計算16-18
• 2.2 分形模型中微凸體的分布規(guī)律18-27
• 2.2.1 微凸體平截面積分布函數(shù)18-24
• 2.2.2 微凸體平截面積分布算例24-25
• 2.2.3 微凸體分布規(guī)律25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第3章 結(jié)合部非線性虛擬材料的屬性29-49
• 3.1 非線性虛擬材料彈性模量30-36
• 3.1.1 非線性虛擬材料彈性模量的理論推導31-33
• 3.1.2 非線性虛擬材料彈性模型的計算33-34
• 3.1.3 非線性虛擬材料彈性模量的規(guī)律34-36
• 3.2 非線性虛擬材料的應力36-44
• 3.2.1 非線性虛擬材料的彈性應力36-39
• 3.2.2 非線性虛擬材料的塑性應力39-41
• 3.2.3 非線性虛擬材料的總應力41-42
• 3.2.4 非線性虛擬材料應力的規(guī)律42-44
• 3.3 非線性虛擬材料應力應變曲線44-47
• 3.3.1 應力應變曲線的理論推導44-45
• 3.3.2 應力應變曲線的計算45-47
• 3.4 非線性虛擬材料其它參數(shù)47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 非線性虛擬材料模型在 L 試件上的驗證49-59
• 4.1 均布預緊力作用下 L 件的實驗驗證50-54
• 4.1.1 均布預緊力作用下 L 件靜力分析50-52
• 4.1.2 均布預緊力作用下 L 試件模態(tài)實驗及結(jié)果對照52-54
• 4.2 力偶作用下 L 試件的實驗驗證54-58
• 4.2.1 力偶作用下 L 試件靜態(tài)分析55-57
• 4.2.2 力偶作用下 L 試件模態(tài)試驗及對照57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第5章 非線性虛擬材料模型在多螺栓組件中的應用59-71
• 5.1 非線性虛擬材料模型在均布預緊力作用下框形件中的應用60-65
• 5.1.1 均布預緊力下框形件靜態(tài)分析61-63
• 5.1.2 均布預緊力作用下框形件模態(tài)實驗及結(jié)果63-65
• 5.2 非線性虛擬材料模型在力偶作用下框形件中的應用65-70
• 5.2.1 力偶作用下框形件靜態(tài)分析66-69
• 5.2.2 均布預緊力作用下框形件模態(tài)實驗及結(jié)果69-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文77-79
• 致謝79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 文志英,井竹君;分形幾何和分維數(shù)簡介[J];數(shù)學的實踐與認識;1995年04期

2 賈文鋒;張學良;溫淑花;陳永會;楊波;;基于虛擬材料的結(jié)合面建模與參數(shù)獲取方法[J];太原科技大學學報;2013年05期

  本文關(guān)鍵詞：基于非線性虛擬材料的機械結(jié)合部建模及其應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：409109