接触非线性分析及对车下吊装联接结构螺栓可靠性的校验

基于接触非线性理论,使用HyperMesh软件构建了城际动车车下吊装结构的接触有限元精细模型,通过ANSYS软件对吊装结构联接螺栓进行有限元接触分析.分析结果显示:工作工况下,最大螺栓应力出现在螺杆根部,预紧力对螺栓应力影响较大.通过对动车车下吊装结构的接触有限元分析,总结了若干影响接触非线性分析的因素,为铁路机车车辆接触非线性分析提供了若干有益的建模经验.     

基于ANSYS Workbench的直齿轮接触分析

以一对相互啮合的渐开线直齿轮为研究对象,运用ANSYS Workbench建立了直齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法对齿轮进行有限元分析,列举不同接触刚度取值对应的有限元计算结果并分析结果的收敛性,在此基础上,将仿真与传统理论计算结果进行比较,结果表明,利用有限元法分析齿轮接触问题是可行的。     

柱形弹性套胀紧联接试验研究

在柱形弹性套胀紧联接理论研究基础上,为了研究柱形弹性套上的螺栓拉力与柱形弹性套所能传递的最大扭矩之间的关系设计了一套试验方案。在自主开发的弹性套胀紧联接试验台上进行试验,用Matlab采集数据,根据试验结果,最终得到柱形弹性套的螺栓压力与最大传递扭矩之间的试验公式。     

过盈配合接触边缘效应与应力集中

用有限元方法对过盈配合进行了详细的分析,据此指出了弹性力学方法的弊端和有限元方法的优势.有限元方法能够分析弹性力学所不能求解的接触边缘效应--由接触引起的边缘应力集中.由于考虑了应力集中的存在,用有限元分析方法对过盈配合进行设计和校核更符合实际情况,从而更合理.     

车轮与曲线钢轨接触的有限元分析

分析车轮与曲线钢轨接触的应力和变形,借助于Hypermesh有限元软件,建立了磨耗后的轮轨全接触和轮轨轮缘贴靠的轮轨三雏弹塑性接触有限元模型.并应用Marc软件进行了充分的非线性弹塑性接触计算,整理并分析接触位置,以及接触Mises应力数据.此外根据计算结果,全面分析了接触斑和Mises应力的变化规律,得出了轮轨在不同...     

有限单元法在无缝线路稳定性计算中的应用

建立了无缝线路横向胀曲的有限元模型，推导了相应的有限元公式，并利用现有的单波和复波曲线模型进行检验，在此基础上，分析了轨枕失效对无缝线路稳定性的影响。     

过盈配合接触边缘效应与应力集中

用有限元方法对过盈配合进行了详细的分析，据此指出了弹性力学方法的弊端和有限元方法的优势。有限元方法能够分析弹性力学所不能求解的接触边缘效应——由接触引起的边缘应力集中，由于考虑了应力集中的存在，用有限元分析方法对过盈配合进行设计和校核更符合实际情况，从而更合理。     

提高振动筛筛网张紧度的方法研究

建立筛网数学模型,对筛网进行静力学分析,得出可以通过增大张紧力和增设支撑梁的方式来减小筛网的弯曲变形量,提高筛网的张紧度。然后用ANSYSWorkbench建立筛网的有限元模型并进行仿真分析,仿真分析结果同理论分析结果一致。     

城际动车组车下大吨位设备吊装结构强度的精细分析

以某城际动车组的车下大吨位设备吊装为研究对象,建立包括40个联接螺栓在内的吊装部件接触非线性有限元模型,在EN12663-2010标准中相关载荷工况和螺栓预紧力的作用下,对吊装部件进行接触非线性有限元分析与评价;最后,基于吊装部件的有限元分析数据,通过查找各部件接触对、建立接触的局部坐标系并提取各工况接触面上的接触压力与接触摩擦力,计算部件接触面上的接触摩擦合力与最大静摩擦力的比值,实现了各工况吊装部件接触面的抗滑性分析,为动车组车下吊装结构的详细设计提供了相当的理论依据.     

水泥胶砂抗冻与盐胀耦合作用试验分析

本文针对不同矿物掺合料的水泥胶砂抗冻、盐胀、冻胀耦合试验,分析了不同盐水浓度条件下,纯水泥、水泥胶砂及矿物掺合料抵抗冰冻和盐胀的能力,得出水泥本身能够较好的抵御抗冻、盐胀作用。改善集料与胶凝材料接触的边界条件,提高二者的粘结性能,提高胶凝材料的密实度,是提高水泥石材料抗冻及盐胀性能的重要因素。     

齿轮副接触分析软件的开发

利用VB软件和有限元软件ANSYS的命令流及其APDL参数化设计语言,开发出齿轮副接触应力分析软件,实现了软件自动完成模型的创建、分析计算的功能,提高了分析问题的效率.并对软件仿真值与齿轮接触赫兹应力公式进行对比,结果表明,理论计算值和仿真值吻合的较好.     

基于接触理论的矮塔斜拉桥索塔锚固区应力分析

利用大型有限元软件对矮塔斜拉桥分丝管式的索塔锚固区建立了非线性接触模型,通过定义模拟拉索与鞍座的接触关系,探讨了鞍座处混凝土的应力分布情况和索力传递分配情况,并与等效线荷载计算模型进行对比分析,结果表明:接触算法更接近实际受力情况.     

基于接触理论的矮塔斜拉桥索塔锚固区应力分析

利用大型有限元软件对矮塔斜拉桥分丝管式的索塔锚固区建立了非线性接触模型,通过定义模拟拉索与鞍座的接触关系,探讨了鞍座处混凝土的应力分布情况和索力传递分配情况,并与等效线荷载计算模型进行对比分析,结果表明:接触算法更接近实际受力情况。     

不同加载方式的斜齿轮接触分析

以一对相互啮合的渐开线斜齿轮为研究对象,通过APDL语言生成参数化几何模型,研究映射网格划分方式并建立了斜齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法在不同加载方式下对齿轮啮合齿面的接触应力进行了分析,将仿真与赫兹计算结果进行了比较,讨论了不同加载方式对接触应力的影响.     

滚石冲击钢筋混凝土板的弹塑性动力响应研究

滚石冲击钢筋混凝土板过程伴随复杂的能量转化,基于经验或Hertz接触理论的传统钢筋混凝土板抗冲击设计与实际状况有较大出入.为探索一种更加高效准确的滚石冲击响应计算方法,引入Olsson针对正交各向异性复合板提出的冲击动力控制方程,结合弹塑性接触理论开展滚石冲击钢筋混凝土板动力响应分析,并与Hertz解及动力有限元解进行对比,结果表明:相同条件下,Hertz理论解由于仅考虑板的弹性变形,其峰值冲击力较弹塑性理论解和动力有限元解分别增大31.8%和77.1%,其最大压痕深度较后两者分别增大17.3%和61.8%,而基于弹塑性接触准则的冲击动力响应更加接近于动力有限元解,趋于真实,且避免了复杂建模过程,高效可行.      

受冲薄壳弹塑性大变形力学特性的有限元分析

采用基于堕劝坐标系的假设应变场壳单元,弹塑性等向强化材料模型,一体化接触搜寻算法,罚参数接触力计算法及显式时间积分格式进行薄壳弹塑性大变形力学特性分析。算例表明,该方法简明,直观,快捷,方便。     

Galling failure analysis in sheet metal forming process

Galling is a known failure mechanism in sheet metal forming operations,and it can lead to fracture of the products and jamming of the tool. The temperature field and normal contact pressure distributions of the tool and the blank were studied with a finite element analysis model under the action of different blank holder force and frictional coefficient. A series of forming tests of the high strength steel were conducted to validate the finite element model. The characteristics of galling failure,the damage...     

岔区轮轨滚动接触理论分析

为研究岔区轮轨匹配关系和经典轮轨接触理论对岔区的适用性，建立了岔区轮轨接触有限元模型，编写了数种岔区法向力及切向力计算程序. 以18号高速道岔转辙区及辙叉区典型断面为例，在法向对比了赫兹、半赫兹、Kalker三维非赫兹滚动接触理论与有限元模型在接触斑面积和接触应力上的差异，切向对比了基于赫兹和半赫兹的FASTSIM算法、Polach模型和CONTACT程序在不同工况下的蠕滑力差异. 计算结果表明:有限元模型考虑了轮轨材料应力应变特性，更接近实际运用工况，赫兹、半赫兹、Kalker三维非赫兹与有限元法接触斑面积分别最大相差50.42%、17.83%和24.78%，最大接触应力相差60.28%、25.25%和32.37%； 各工况下4种切向力模型蠕滑力随蠕滑率的变化趋势相同，同一工况下基于赫兹和半赫兹的FASTSIM算法和Polach模型与CONTACT计算结果最大相差8.08%、5.19%、9.70%； 综合岔区轮轨法向、切向计算精度和计算效率，半赫兹接触理论结合FASTSIM算法在岔区大批量的数据处理中更具优势.