嵌套式伸縮結(jié)構(gòu)接觸分析.pdf

1、嵌套式伸縮結(jié)構(gòu)以小體積大展開(kāi)尺寸的特點(diǎn)在日常的生活生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，目前對(duì)此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)普遍采用等效階梯梁模型，忽略嵌套內(nèi)部的接觸問(wèn)題。由于對(duì)此類結(jié)構(gòu)研究認(rèn)識(shí)的潰乏，相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中還存在許多不完善之處，由此造成的安全事故時(shí)有發(fā)生。這都對(duì)伸縮結(jié)構(gòu)的深入研究提出了迫切的需要。
　　本文以矩形截面的伸縮機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，利用ANSYS強(qiáng)大的對(duì)非線性問(wèn)題的求解能力，建立有限元模型并展開(kāi)接觸分析，獲得滑塊兒上的接觸應(yīng)力和系統(tǒng)全部節(jié)點(diǎn)位移和

2、應(yīng)力結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用有限元理論知識(shí)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步整理計(jì)算，獲得系統(tǒng)搭接部分截面內(nèi)力沿軸線的變化規(guī)律。本文具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，從套入式伸縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式兩個(gè)方面介紹了此類結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景和發(fā)展概況，介紹了應(yīng)用有限元接觸理論處理此類結(jié)構(gòu)接觸問(wèn)題的基本思路。在此基礎(chǔ)上，對(duì)ANSYS軟件處理此類結(jié)構(gòu)接觸問(wèn)題時(shí)的基本步驟以及需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明。
　　其次，在接觸分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用路徑映射技術(shù)分析了滑塊

3、兒接觸面上的接觸應(yīng)力變化情況，發(fā)現(xiàn)滑塊接觸面上的四個(gè)角點(diǎn)是最大應(yīng)力點(diǎn)，是嵌套式伸縮結(jié)構(gòu)中最容易發(fā)生破壞的位置。
　　再次，分析了滑塊兒材料剛度對(duì)最大接觸應(yīng)力的影響。在保證不失穩(wěn)、結(jié)構(gòu)不破壞的前提下，應(yīng)盡量選取材料剛度小的滑塊兒。
　　最后，對(duì)截面應(yīng)力積分，求得搭接部分截面內(nèi)力沿軸線的變化規(guī)律。表明應(yīng)用截面內(nèi)力法可以確定合理的下滑塊長(zhǎng)度，在對(duì)上滑塊兒長(zhǎng)度調(diào)整的過(guò)程中，下滑塊接觸區(qū)域內(nèi)的截面合力變化不明顯，說(shuō)明上滑塊長(zhǎng)度對(duì)下滑塊