共轭曲面第二类问题的数字仿真

已知两曲面,在既定的位置条件下,求传动的接触域及速比关系属于共轭曲面的第二类问题,也是该领域的难点问题之一,用传统的方法解决起来非常复杂.论文提出一种数字仿真新方法,以现代计算技术为手段,可充分模拟包含位置误差因素在内的齿面的真实接触,并获得实际速比关系.论述其原理与计算过程,并给出阿基米德蜗杆传动的具体算例.     

轮轨接触的有限元研究

用有限元参数二次规划法来分析轮轨的接触问题，提出了研究轮轨关系问题的新方法；同时给出了用此方法计算轮轨接触区内力的结果，并指出了各接触点对的接触状态和受力情况．     

装配式衬砌隧道的一种有限元计算方法

将衬砌与地层间的相互作用按接触问题计算．根据变形体的虚功原理，建立了接触问题有限元公式及相应的计算方法，介绍了求解弹塑性接触问题的过程，并着重讨论了“侵入”状态的处理方法．最后，应用给出的方法计算了2个算例——内压作用下2个相套厚壁圆筒接触和用盾构法修建的地铁隧道的受力变形．     

一种轮轨接触几何算法

提出并实现一种轮轨接触几何算法，可以检测铁道车辆系统动力学仿真在线计算时轮对与钢轨的刚性单接触斑、多接触斑和跳离情形．所得刚性接触斑可以为Hertz理论提供刚性穿透量和曲率，为非Hertz理论提供接触区域的法向间隙，为动力学仿真提供接触中心位置和法向方向．轮对与钢轨的计算机三维图形显示表明该算法是有效的．该算法已用于开发空间耦合的铁道车辆系统动力学仿真软件．     

二齿差摆线针齿行星传动摆线轮强度分析

二齿差摆线针齿行星传动近几年来在小速比减速机上，特别是在大功率速比小范畴的使用过程中得到广泛的应用．根据二齿差摆线针齿行星传动受力特点对齿差摆线针轮的强度进行分析，并与相同速比的—齿差摆线齿轮减速机摆线轮的强度进行比较．     

无级变速传动系统的新型建模方法研究

无级变速传动系统的速比连续变化特性可以使发动机转速工作在理想状态下，其速比的控制一直以来都是该系统的核心控制问题。通过对发动机试验数据的处理，获得发动机最佳经济性（动力性）目标转速图。从实时控制的角度出发，应用Matlab 2006a中发布的基于汽车物理建模的工具箱SimDrlveline，建立智能驾驶员、速比控制模型和传动系统模型，并仿真计算汽车在跟踪给定行驶方式下的动态过程，为进一步开发无级变速器（CVT）的控制系统提供必要的前期工作准备。     

新型组合式制动梁基于接触理论的数值仿真

货车提速后，制动梁可靠性问题日益突出．基于接触问题基本原理和数值仿真关键技术。采用MSC Marc／Mentat的直接约束法对最新研制的组合式制动梁进行接触分析．在可靠性已被试验验证的接触模型基础上，对多种改进方案进行数值计算，尤其是新方案的计算结果与试验结果相当吻合，从而有效地指导了新型制动梁的设计．数值仿真既节省了成本又缩短了研制时间．     

内燃机连杆设计计算的若干理论研究

在对多种连杆大量计算的基础上，总结了连杆设计的经验，指出连杆大端对称于中心线的两侧刚度分布均匀，是保证其应力分布均匀的前提，是连杆合理设计的一个重要原则．文中提出，为了保证精度，连杆计算应采用多体接触模型，并对影响计算精度的各种因素做了分析。讨论了螺栓位置和预紧力应如何选取以及齿形制造误差对强度的影响。     

B46轮内流场的研究

本文利用激光多普勒测速仪测试机车起动变矩器B46导轮叶栅内流场的边界条件，应用边界元法对该流场进行计算研究，从而得出变矩器导轮的速度场和进、出口液流角的变化规律，同时，根据测试确定叶栅绕流分离点的位置及流区域与速比的关系。在此基础上，分析了一元束流理论与实际流动状态的吻合程度。此外，通过对实际流场的测试验证了程序的正确性。     

机车车辆／轨道系统垂向耦合动力学分析

考虑到多刚体系统动力学研究方法在建模及计算方面的局限性，将有限元法引入到机车车辆／轨道大系统的垂向耦合振动研究中来．为了真实模拟在轨道上不同位置的轮轨接触关系，用有限元参数二次规划法求出了轮轨等效接触刚度曲线，建立了统一的机车车辆／轨道耦合系统．通过建立系统的有限元分析模型，利用精细时程积分算法求解系统振动方程，分析研究了机车车辆在无限长轨道上运行时，在轨道不平顺激扰下，轮／轨间相互作用力、机车车辆／轨道系统中各部件的振动加速度及位移变化规律．研究结果表明，该方法不但可行，而且具有其它传统方法无可比拟的优越性．     

基于仿真的共轭齿面接触域的数字计算新方法

介绍了共轭齿面的仿真原理，提出基于此原理的共轭齿面接触域求解新方法，给出求解步骤。实例计算表明，该方法具有简便易行、直接精确的优点。     

轮轨接触关系计算方法

为了在车辆-轨道耦合动力学仿真中能更真实反映轮轨接触状态,利用迹线法原理和轨廓分区法,在考虑轮对的横移、浮沉、摇头、侧滚和左右钢轨的横移、浮沉、侧滚的条件下,分别计算轨顶和轨侧区域与车轮的最小轮轨间隙量,以此来判断轮轨的真实接触状态:正常的一点接触、非正常的一点接触、两点接触和车轮完全悬浮,并根据非线性赫兹接触理论分别求得两接触点处的轮轨法向力。轮轨接触关系仿真结果表明根据轮轨接触关系计算方法得出的轮轨接触关系符合车辆在实际线路上的运行状态。     

高速动车组弧齿锥齿轮齿面疲劳点蚀失效分析

为解决高速动车组弧齿锥齿轮齿面疲劳点蚀故障,统计了点蚀故障发生的位置,并对点蚀断口进行了宏观、微观分析.在此基础上,基于动车组实际运行工况编制齿轮载荷谱,按ISO 10300-2-2001标准分析了齿面接触应力,利用试验台进行多工况加载试验,获得了接触面积的变化规律和趋势;确定了等效载荷扭矩下,接触区域当量圆柱齿轮与齿宽中点法线当量圆柱齿轮的赫兹接触线长度和分度圆直径,并分析了齿面接触应力与接触面积间变化规律.研究结果表明:在变载荷运行工况下,从动齿轮锥齿小端凹面为常接触区域;在等效扭矩载荷下,实际接触区域偏离齿宽中心线,当量接触线长度和分度圆直径小于理论计算值时,实际接触应力（972.23 MPa）大于理论接触应力（777.26 MPa）,将等效扭矩载荷下齿轮凹面接触区域调整到齿宽的中部是解决齿轮点蚀故障的有效措施.      

采煤机传动齿轮接触分析及优化设计

通过有限元方法分析齿轮产生裂纹和断裂及销轨磨损的原因,并分别研究了直弧形和弧形优化后的齿轮齿型面的优化效果.分析了这两种优化方案在高速重载情况下轮齿的接触情况及不同型面的接触区域在轮齿啮合过程中的变化规律.计算结果显示,各位置中轮齿上的最大应力均位于轮齿的边缘处,在较大的接触应力作用下,轮齿边缘会产生裂纹并不断扩大,最终导致轮齿的断裂.对齿轮边缘进行圆弧倒角,可以改变最大应力的位置,并且最大Mises应力可降低20％以上,从而解决齿轮的轮齿断裂问题.     

基于摩擦学的齿轮失效特征信息研究

针对齿轮失效产生的摩擦学信息丰富的特征,从齿轮副的接触特征分析了点蚀与剥落产生的机理,并采用有限元法仿真分析了齿轮的接触特征;在系统分析齿轮摩擦磨损信息特征基础上,建立了齿轮摩擦学系统状态信息描述图,为系统研究齿轮副磨损失效提供了方法;通过齿轮磨损试验获取的大量磨粒分析,研究了齿轮磨粒特征与表面失效机理对应关系.     

Numerical analysis of crack under compression by 3D displacement discontinuity method

A 3D displacement discontinuity method is applied to solve the fracture mechanics problems of the mixed mode crack under compression. Friction between the surface of the closed crack is considered by establishing a simple and efficient iterative algorithm based on method of contact resistance mitigation. On the surfaces of the closed crack, the Mohr-coulomb rule is satisfied by iteration when the crack is in condition of sliding. The stress intensity factors are obtained using displacement fitting method. It is shown that the numerical results agree with the experimental results well and that friction plays an important role in resisting crack propagation.     

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。     

基于LabVIEW的HEV整车性能前向式仿真方法研究

前向式仿真能更准确地描述汽车在变外界条件下的动态响应过程,揭示输出与输入间的关系。本文建立了进行汽车性能前向仿真的微分方程组,并用LabVIEW编制了程序进行数值积分。仿真程序可用于进行纯发动机、纯电动机及PHEV汽车动力系统、传动系统的匹配及HEV控制策略的研究。程序中,将换挡的空挡间隔时间考虑进来。试验结果表明仿真精度可以接受,且换挡间隔时间在精确预测加速性能时不容忽略。     

基于二阶导数的优化算法

本文针对梯度法收敛速度慢，易于陷入局部极值的缺点。提出了一种新的基于二阶导数的下降方向，由此导出了新的优化算法即ND算法。该算法计算简便，收敛速度较梯度法快。实例验证效果较好。     

高速列车齿轮传动系统参数振动稳定性

为了准确表达参数激励下高速列车齿轮系统振动的稳定性,利用有限元方法得到高速列车齿轮系统时变啮合刚度,并用傅里叶级数展开进行拟合.考虑齿轮啮合误差,建立了高速列车齿轮传动系统扭转振动模型.结合多尺度近似解析方法,推导了参激振动下高速列车齿轮系统的近似解析解,得到了系统的稳定性边界曲线,并分析了影响齿轮传动系统稳定性的相关因素.研究结果表明:齿轮系统的不稳定性区域随着列车运行的速度降低总体呈减小趋势,但是在发生参数共振速度处存在明显不稳定区域;增大阻尼有利于系统的稳定性,当阻尼系数从0.01增加到0.05时,处于稳定区域的刚度波动幅值从5%增加至20%;增加齿轮的重合度可以减小啮合刚度的谐波特性,从而增强系统的稳定性.