基于有限元的滾動軸承動態(tài)仿真方法研究.pdf

1、軸承是重要的機械傳動部件，隨著機械工業(yè)的不斷發(fā)展，對它的轉(zhuǎn)速、壽命以及設(shè)計等方面提出了更高的要求。因此，為了滿足新一代先進機械裝備研制的需要，對軸承進行仿真分析顯得十分必要。對軸承的力學(xué)仿真，其主要工作量是在軸承內(nèi)部各零件間的接觸部分。而接觸屬于高度非線性行為，即使采用數(shù)值模擬計算也是有很大的難度，一直是工程學(xué)和力學(xué)兩門學(xué)科共同面臨的難題。正是由于接觸問題的普遍性和復(fù)雜性，也使得該問題的求解分析顯得尤為重要。
　　 滾動軸承的力

2、學(xué)理論經(jīng)歷了靜力學(xué)，擬動力學(xué)，動力學(xué)的發(fā)展階段。本文針對滾動軸承的幾何結(jié)構(gòu)特點，建立起其接觸力學(xué)模型，對它的力學(xué)特性進行分析并得出一般性結(jié)論。
　　 研究滾動軸承的接觸性能時，本文以Hertz接觸理論為基礎(chǔ)，采用了靜力學(xué)和擬動力學(xué)的方法，研究了徑向載荷作用下滾動軸承的承載和變形特性，推導(dǎo)了滾動軸承徑向力公式，并進行了實例計算。然后分別建立了滾動軸承的二維和三維接觸簡化模型，進行單元選擇、網(wǎng)格劃分、接觸參數(shù)、邊界條件等方面的探索，

3、以確定適合特定型號滾動軸承三維接觸分析的有限元模型。
　　 滾動軸承的動力學(xué)接觸包含了多體接觸、滑動、摩擦、幾何非線性、材料非線性、邊界非線性的復(fù)合接觸問題。因此本文在對滾動軸承有限元隱式求解分析的基礎(chǔ)上，利用ANSYS/LS-DYNA模塊對滾動軸承進行了顯式動力學(xué)接觸分析。同時將運動仿真過程與相關(guān)分析結(jié)果進行了比較，驗證了仿真模型的可靠性。
　　 本文對滾動體和內(nèi)外圈的應(yīng)力、應(yīng)變場的分布情況以及對滾動體上典型節(jié)點處的位