螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)中接觸非線性問題的研究與軟件開發(fā).pdf

1、本論文以光機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計為背景，闡述了有限元方法的應(yīng)用，并明確了螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)中接觸非線性問題對求解動力學(xué)響應(yīng)的影響。概述了非線性有限元技術(shù)的發(fā)展狀況，在非線性問題的基礎(chǔ)理論上，總結(jié)了非線性問題的分類和解題方法，重點闡述了接觸非線性基本理論、常用解算方法以及各類解法的適用條件，同時以線性有限元為基礎(chǔ)介紹了非線性有限元的求解方法及其收斂準則。 論文采用在光機系統(tǒng)中螺紋聯(lián)接最佳預(yù)緊力的概念及其計算方法，利用接觸體變形協(xié)調(diào)方程推導(dǎo)出

2、預(yù)緊力與有限元模型中等效載荷之間的關(guān)系，同時在專用結(jié)構(gòu)分析程序AASA(AeronauticandAstronauticStructuralAnalysissoftware)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合開發(fā)能夠解算帶有螺栓連接接觸體的接觸狀態(tài)的非線性有限元程序，闡明如何建立帶有螺栓接觸體的有限元模型，為光機系統(tǒng)中的動力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。 根據(jù)AASA輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的內(nèi)容、定義、個數(shù)及形式，為了簡化繁瑣的前后處理，通過PCL語言(Patra

3、nCommandLanguage)將專用程序AASA集成到業(yè)界公認前后處理能力最佳的有限元程序MSC.Patran中，并對外部程序與MSCPatran的集成方法進行了總結(jié)，同時對兩種集成方法作了比較。通過集成不但提供了良好的用戶界面，而且可以極大地簡化有限元建模的工作，并可以利用多種方式顯示計算結(jié)果。 對光機系統(tǒng)中螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的接觸狀態(tài)進行了計算分析，并對其結(jié)果進行了后處理，同時對其加載過程進行了試驗。試驗表明，分析結(jié)果與試驗