基于計(jì)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(wèn)題解答以來(lái)，人們不斷探求摩擦學(xué)的新理論，且隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，特別借助于CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)仿真技術(shù)的最新成果，人們對(duì)摩擦學(xué)研究和機(jī)械設(shè)備可靠性分析的要求也越來(lái)越高，因而摩擦學(xué)仿真引起了研究者們?cè)絹?lái)越多的重視。以往摩擦磨損試驗(yàn)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(yàn)本身很復(fù)雜，耗時(shí)耗力，試驗(yàn)的結(jié)果也很難移植。如今這部分試驗(yàn)工作可通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)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(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行比較準(zhǔn)確的模擬，從而提前預(yù)測(cè)機(jī)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(jī)械零件設(shè)計(jì)及延長(zhǎng)零件壽命等目的。 本文以計(jì)算力學(xué)及接觸力學(xué)為理論基礎(chǔ)，對(duì)典型磨損試驗(yàn)—銷盤(pán)磨損試驗(yàn)進(jìn)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(jì)算機(jī)仿真與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，實(shí)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(jì)算力學(xué)和接觸力學(xué)理論推導(dǎo)出接觸計(jì)算模型。

3、根據(jù)推導(dǎo)的計(jì)算模型經(jīng)計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)其接觸應(yīng)力的數(shù)字仿真。同時(shí)利用有限元分析程序FEAP仿真得到在一定載荷下銷盤(pán)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(cè)零件的磨損情況。 2)根據(jù)典型實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果和Archard磨損模型的特點(diǎn)，建立磨損階段的力學(xué)模型并計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果與參考數(shù)據(jù)測(cè)得的結(jié)果相比較，修正仿真模型參數(shù)。 3)開(kāi)發(fā)出基于FEAP有限元程序的磨損計(jì)算平臺(tái)，為相關(guān)軟件的磨損計(jì)算開(kāi)發(fā)提供有利的借鑒，該仿真