摘要：缸套-活塞环表面接触分析,能够对船用发动机设计决策提供重要支持.由于缸套珩磨网纹表面具有双高斯分布特征,基于高斯分布假设建立的统计接触力学模型无法反映缸套-活塞环表面的真实接触状态.本文中基于边界元理论,采用快速傅里叶变换和共轭梯度法,开发了粗糙接触弹塑性接触数值仿真分析方法,并对缸套珩磨网纹表面与活塞环接触状态进行了仿真计算,获得了表面真实接触压力、接触面积、弹塑性变形和应力等接触特性参数,研究了不同载荷作用下珩磨网纹表面接触演变规律,为活塞环缸套摩擦学设计奠定了基础.

摘要：金属O形环作为核级阀门的静密封元件,优良的回弹特性、足够的结构强度是实现其可靠密封的根本。对于结构的强度计算,因不能预知装配后的O形环形变,应用分析设计法将不可避免的产生误差,并且非圆截面环壳的弯矩积分也非常困难。介于上述不足,基于ANSYS的接触分析功能,选用可避免参数拟合的多线性等向强化模型(M ISO)描述其材料的非线性特征,模拟设计工况对O形环的结构强度作了弹塑性接触分析。结果表明,O形环结构满足强度要求,设计工况下,最大应力出现在O形环内壁的0°位置。

摘要：针对固体材料之间摩擦滑移过程中的热力耦合问题,建立了一个温度-应力实时耦合的弹塑性接触模型,在此基础上,采用有限元方法分析了滑移速度对接触温度、摩擦应力和摩擦因数的影响。比较讨论了接触副预滑移阶段的静摩擦行为和完全滑动阶段的摩擦热-应力耦合现象。研究发现,滑移速度对静摩擦没有显著影响,但对滑动摩擦有直接影响。滑动速度越大,接触温度上升越高,于是材料承载能力的下降越显著,进而接触副的摩擦阻力下降也越多,因此滑动摩擦因数也减小得越多。

摘要：针对行星滚柱丝杠副弹塑性接触问题,以赫兹接触理论及弹塑性力学为基础,建立了丝杠与滚柱单对接触模型,得出一种判断行星滚柱丝杠副是否进入屈服状态的方法。其次,基于有限元法建立其弹塑性接触的数值模型,分析了载荷与行星滚柱丝杠副弹塑性接触变形的关系。进一步的计算表明,滚柱先于丝杠屈服,且在塑性变形量较小的载荷范围内,运用赫兹公式计算接触应力仍然可行。通过对行星滚柱丝杠副的弹塑性接触分析,得出其额定静载荷对应的塑性变形量,对未来行星滚柱丝杠副的设计提供了理论依据。

摘要：线接触粗糙表面的摩擦特性对机械结构表面的润滑设计与润滑状态预测具有重要的意义。为预测混合润滑状态下弹塑性线接触表面的摩擦特性,基于法向外载荷由润滑油膜与微凸体共同承担的载荷分配思想,分别采用Kogut-Etsion微观接触模型(KE模型)和Carreau流变模型描述干摩擦粗糙表面的接触和润滑油的非牛顿特性,建立了一种可快速、准确预测混合润滑状态下滚滑线接触表面的摩擦系数模型。模拟了法向载荷、表面粗糙度、润滑油入口黏度以及微观粗糙接触模型对摩擦系数的影响规律。结果表明:润滑油的剪切稀化行为很大程度上减小了油膜厚度,导致更多微凸体与微凸体间的直接接触,从而引起总摩擦系数的增大;在轻载、粗糙度较小、润滑油入口黏度较大的润滑工况下,表面更易从混合润滑过渡为流体动力润滑状态;当表面处于边界和混合润滑状态时,基于KE模型预测的表面总摩擦系数和微凸体摩擦系数均小于仅考虑微凸体纯弹性变形的模型预测结果,而对于润滑油膜的摩擦系数,该结果是相反的。

摘要：针对液压机预应力机架拉杆螺纹第一承载牙根部出现了早期裂纹并发生断裂的问题,运用弹塑性接触有限元方法和Python语言,对拉杆连接螺纹进行参数化建模和分析,研究标准锯齿形螺纹的螺距和旋合圈数对牙根部最大等效应力以及牙间载荷分布的影响,并进行优化设计,得到不同螺距下的最优旋合圈数。结果表明,合理的螺距和旋合圈数能够有效地改善螺纹连接应力及载荷分布,进而提高螺纹的疲劳寿命,为大型压机螺纹连接结构设计提供理论参考。

摘要：运用有限元分析软件，对不锈钢与铝合金法兰之间的O形环密封进行了分析。分析中考虑了材料的弹塑性变形。分析表明：对于声5mm×0．5mm规格的预紧型不锈钢O形密封环，10％～20％的压缩量下的密封性能较佳，密封宽度0．2～0．3mm，接触压力80～120MPa，预紧比压100～130N／mm，这与0形环的设计压扁力120N／mm较为吻合。

摘要：机翼-机身连接接头是飞机的重要部分,在飞机设计时,必须对其进行强度校核。文章针对某型机翼-机身接头,利用有限元软件进行接触分析。分析结果表明,螺栓所受最大等效应力为1610MPa,耳片所受最大应力产生在耳片内侧孔壁,最大等效应力为2140MPa,超过材料的弹性极限,材料进入塑性区。实验结果与分析结果误差在30%以内,为工程的认可范围,而且接头各部件的应力分布与理论分析相符。文中采用的方法可为机翼-机身连接接头结构及材料在设计中的应用提供理论依据,并为设计的改进提供关键数据。

摘要：预应力压机机架中,拉杆/圆螺母螺纹连接的疲劳断裂是机架的主要失效形式。对连接螺纹的有限元分析是机架设计的重要内容。在考虑了材料的弹塑性特性的基础上,建立了不同牙型螺纹连接的轴对称模型,对不同啮合螺纹对建立摩擦接触关系。研究了不同牙型承载螺纹的应力和变形分布规律,探讨了不同牙型对啮合螺纹牙根部的应力集中、等效应力峰值及轴向载荷分布不均匀性的影响。较大的牙根过渡圆弧半径、良好的牙间载荷分布均匀性和设置合适的螺纹退刀卸荷槽,都能够有效地降低螺纹牙根部的等效应力峰值,进而提高螺纹的疲劳寿命。为大型压机螺纹连接结构设计提供了理论指导。