第7章接触问题 7.1接触问题概述 接触问题是高度非线性,需要很大的计算资源(主要是要求内存空间大)。 采用接触分析的优点:较真实的模拟各零部件之间的联接关系(固定联接和运动副) 缺点:计算占用资源大,计算时间长,计算不易收敛

推导出双压力角非对称齿轮在单、双齿啮合上、下界点和节点的综合曲率半径和齿面接触应力的计算公式,并用解析法对给定参数进行计算.用Autolisp语言开发了非对称与对称齿轮全齿模型的参数化设计程序,将生成的全齿模型导入ANSYS进行有限元分析.两种方法均得出非对称齿轮能有效提高轮齿齿面接触强度的结论.揭示了由于时变啮合刚度以及啮合点曲率半径的影响,齿面接触应力在一个啮合周期的变化规律,同时对两种方法的结果进行比较

一般的接触分类 接触问题分为两种基本类型：刚体─柔体的接触，半柔体─柔体的接触，在 刚体─柔体的接触问题中，接触面的一个或多个被当作刚体，（与它接触的变形 体相比，有大得多的刚度），一般情况下，一种软材料和一种硬材料接触时，问 题可以被假定为刚体─柔体的接触，许多金属成形问题归为此类接触，另一类， 柔体─柔体的接触，是一种更普遍的类型，在这种情况下，两个接触体都是变形 体（有近似的刚度）

接触分析 接触问题是一种高度非线性行为，需要较大的计算资源，为了进行实为有效的计算，理 解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。 接触问题存在两个较大的难点：其一，在你求解问题之前，你不知道接触区域，表面之 间是接触或分开是未知的，突然变化的，这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定；

应用三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真及其接触分析技术,建立了全浮动芯棒连轧管过程有限元模型及其摩擦、传热和接触等重要边界条件.针对八机架椭圆-圆型孔系全浮动芯棒连轧管过程,实现了全三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真.获得了连轧管过程的应力场、应变场、温度场及轧制力学参数的变化特点.揭示了钢管连轧过程中浮动芯棒速度变化及荒管外径和壁厚分布变化的规律

应用GW统计接触模型,建立了粗糙表面之间的接触导热模型.与实验数据的对比分析表明:该模型能够正确地反映接触导热现象.在此基础上,对接触表面进行了合理的简化,建立了接触界面间的辐射传热模型.数值计算表明:当接触表面的温度高于400K时,辐射的影响已不可忽略;载荷对接触导热热导的影响明显大于对辐射热导的影响,导热热导随载荷的增大迅速增大,而辐射热导以及等效辐射系数均随载荷的增大有所减小,这主要是由接触界面的空隙面积减少造成的;在接触面几何参数中,粗糙峰等效斜率对等效辐射系数起着主导作用,在相同的量纲1的载荷情况下,粗糙峰等效斜率越小,等效辐射系数越大;通过对本文提出的等效辐射系数的误差检验,结果表明其最大相对误差为10-3数量级,说明等效辐射系数仅仅为接触界面黑度、几何特性和接触载荷的函数,而与接触界面温度水平和温差无关,同时也间接证明了本文提出的等效辐射系数可以较为合理地描述接触界面间的辐射换热强度

提出了点接触热弹流润滑的简化数值解。在等温弹流润滑完全数值解的计算结果基础上,通过联立求解能量方程和热界面方程等,计算出重载条件下点接触弹流润滑状况下的三维温度分布。研究了热弹流问题的温升规律,并提出了油膜和接触体表面的最大温升公式。该公式得到了弹流测温实验的初步验证

在对楔入轧制过程分析的基础上,建立了板式楔横轧楔入轧制接触面的数学模型,确定了轧制接触面方程及其边界方程,以及不同工艺条件、不同轧制阶段下的接触面几何形式

从边界积分方程出发，推导了5个物体摩擦接触的边界积分方程，在求解接触问题的迭代过程中，应用了“凝聚法”.对一个由不同材质组成的接触问题进行了计算分析，取得了良好的分析结果

《ANSYS非线形分析指南》书籍资料：接触分析