基于計算接觸力學(xué)的磨損仿真分析.pdf

1、在赫茲提出經(jīng)典接觸問題解答以來，人們不斷探求摩擦學(xué)的新理論，且隨著計算機仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，特別借助于CAE(計算機輔助工程)仿真技術(shù)的最新成果，人們對摩擦學(xué)研究和機械設(shè)備可靠性分析的要求也越來越高，因而摩擦學(xué)仿真引起了研究者們越來越多的重視。以往摩擦磨損試驗方法能在一定程度上分析得到工程材料性能的良好結(jié)果，但是試驗本身很復(fù)雜，耗時耗力，試驗的結(jié)果也很難移植。如今這部分試驗工作可通過計算機仿真來輔助分析或代替。摩擦學(xué)仿真技術(shù)能根據(jù)一定的

2、仿真磨損模型，對模型中的參數(shù)進行比較準(zhǔn)確的模擬，從而提前預(yù)測機械零件的磨損狀況，達(dá)到準(zhǔn)確選擇材料、最佳材料匹配、優(yōu)化機械零件設(shè)計及延長零件壽命等目的。 本文以計算力學(xué)及接觸力學(xué)為理論基礎(chǔ)，對典型磨損試驗—銷盤磨損試驗進行有限元模擬，分析材料接觸處的應(yīng)力分布、接觸變形情況，并采用計算機仿真與參考數(shù)據(jù)進行比較分析，實現(xiàn)各工況下接觸應(yīng)力和磨損量的仿真。本論文主要完成如下工作： 1)采用計算力學(xué)和接觸力學(xué)理論推導(dǎo)出接觸計算模型。

3、根據(jù)推導(dǎo)的計算模型經(jīng)計算機編程實現(xiàn)其接觸應(yīng)力的數(shù)字仿真。同時利用有限元分析程序FEAP仿真得到在一定載荷下銷盤接觸變形情況、接觸應(yīng)力分布曲線圖，以此應(yīng)力曲線預(yù)測零件的磨損情況。 2)根據(jù)典型實驗仿真結(jié)果和Archard磨損模型的特點，建立磨損階段的力學(xué)模型并計算，根據(jù)計算出來的結(jié)果與參考數(shù)據(jù)測得的結(jié)果相比較，修正仿真模型參數(shù)。 3)開發(fā)出基于FEAP有限元程序的磨損計算平臺，為相關(guān)軟件的磨損計算開發(fā)提供有利的借鑒，該仿真