深溝球軸承鉸內(nèi)接觸分析.pdf

1、在工程領(lǐng)域存在著大量的多體碰撞現(xiàn)象，碰撞現(xiàn)象的發(fā)生，會(huì)改變系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性態(tài)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和控制時(shí)，碰撞已成為一個(gè)不可忽略的因素。碰撞過程有著作用時(shí)間短、速度變化大、高度非線性、數(shù)值計(jì)算困難等特點(diǎn)，尤其是在考慮多物理場的耦合時(shí)，更是加大了該問題的求解難度。對于該問題的分析求解一直是多體領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文以多體碰撞理論為基礎(chǔ)，對深溝球軸承鉸內(nèi)接觸問題進(jìn)行了仿真分析，并對仿真過程中參數(shù)設(shè)置問題進(jìn)行了詳細(xì)探究

2、。
　　首先，綜述了多體動(dòng)力學(xué)理論進(jìn)展、多體碰撞理論以及軸承的研究近況，指出了課題的研究背景與意義。從牛頓第二定律出發(fā)，結(jié)合虛功率原理建立質(zhì)點(diǎn)系、單剛體、多剛體、含約束多剛體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程。由包圍盒方法進(jìn)行碰撞檢索，通過對碰撞點(diǎn)的法向距離以及法向速度的監(jiān)測，判斷系統(tǒng)所處于的狀態(tài)。在接觸碰撞狀態(tài)下，選取非線性彈簧阻尼模型，對接觸力的大小進(jìn)行求解。進(jìn)一步可以得到該狀態(tài)下，系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程。對于切向接觸力的求解，可以選取庫侖摩擦力模型

3、。這樣就實(shí)現(xiàn)了對含碰撞力多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模。上述理論也是動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS碰撞模塊的理論依據(jù)。
　　進(jìn)一步，分析了深溝球軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、內(nèi)部幾何關(guān)系，指出了其鉸內(nèi)接觸問題的難點(diǎn)及其顯著的多體特點(diǎn)。利用軟件進(jìn)行仿真分析時(shí)，其難點(diǎn)在于仿真參數(shù)的選取，這也是連續(xù)接觸力模型的難點(diǎn)所在。根據(jù)ADAMS的底層理論，結(jié)合軸承的擬動(dòng)力學(xué)分析方法，實(shí)現(xiàn)了仿真參數(shù)和接觸力元參數(shù)的準(zhǔn)確選取。
　　最后，對深溝球軸承鉸內(nèi)接觸問題進(jìn)行了仿真分