深溝球軸承鉸內(nèi)接觸分析.pdf

1、在工程領域存在著大量的多體碰撞現(xiàn)象，碰撞現(xiàn)象的發(fā)生，會改變系統(tǒng)的動力學性態(tài)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在對機械系統(tǒng)進行動力學分析和控制時，碰撞已成為一個不可忽略的因素。碰撞過程有著作用時間短、速度變化大、高度非線性、數(shù)值計算困難等特點，尤其是在考慮多物理場的耦合時，更是加大了該問題的求解難度。對于該問題的分析求解一直是多體領域的熱點和難點。本文以多體碰撞理論為基礎，對深溝球軸承鉸內(nèi)接觸問題進行了仿真分析，并對仿真過程中參數(shù)設置問題進行了詳細探究

2、。
　　首先，綜述了多體動力學理論進展、多體碰撞理論以及軸承的研究近況，指出了課題的研究背景與意義。從牛頓第二定律出發(fā)，結(jié)合虛功率原理建立質(zhì)點系、單剛體、多剛體、含約束多剛體系統(tǒng)的動力學方程。由包圍盒方法進行碰撞檢索，通過對碰撞點的法向距離以及法向速度的監(jiān)測，判斷系統(tǒng)所處于的狀態(tài)。在接觸碰撞狀態(tài)下，選取非線性彈簧阻尼模型，對接觸力的大小進行求解。進一步可以得到該狀態(tài)下，系統(tǒng)的動力學方程。對于切向接觸力的求解，可以選取庫侖摩擦力模型

3、。這樣就實現(xiàn)了對含碰撞力多體系統(tǒng)的動力學建模。上述理論也是動力學分析軟件ADAMS碰撞模塊的理論依據(jù)。
　　進一步，分析了深溝球軸承的結(jié)構(gòu)特點、內(nèi)部幾何關系，指出了其鉸內(nèi)接觸問題的難點及其顯著的多體特點。利用軟件進行仿真分析時，其難點在于仿真參數(shù)的選取，這也是連續(xù)接觸力模型的難點所在。根據(jù)ADAMS的底層理論，結(jié)合軸承的擬動力學分析方法，實現(xiàn)了仿真參數(shù)和接觸力元參數(shù)的準確選取。
　　最后，對深溝球軸承鉸內(nèi)接觸問題進行了仿真分