螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)中接觸非線性問(wèn)題的研究與軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、本論文以光機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為背景，闡述了有限元方法的應(yīng)用，并明確了螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)中接觸非線性問(wèn)題對(duì)求解動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響。概述了非線性有限元技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，在非線性問(wèn)題的基礎(chǔ)理論上，總結(jié)了非線性問(wèn)題的分類和解題方法，重點(diǎn)闡述了接觸非線性基本理論、常用解算方法以及各類解法的適用條件，同時(shí)以線性有限元為基礎(chǔ)介紹了非線性有限元的求解方法及其收斂準(zhǔn)則。 論文采用在光機(jī)系統(tǒng)中螺紋聯(lián)接最佳預(yù)緊力的概念及其計(jì)算方法，利用接觸體變形協(xié)調(diào)方程推導(dǎo)出

2、預(yù)緊力與有限元模型中等效載荷之間的關(guān)系，同時(shí)在專用結(jié)構(gòu)分析程序AASA(AeronauticandAstronauticStructuralAnalysissoftware)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合開(kāi)發(fā)能夠解算帶有螺栓連接接觸體的接觸狀態(tài)的非線性有限元程序，闡明如何建立帶有螺栓接觸體的有限元模型，為光機(jī)系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。 根據(jù)AASA輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的內(nèi)容、定義、個(gè)數(shù)及形式，為了簡(jiǎn)化繁瑣的前后處理，通過(guò)PCL語(yǔ)言(Patra

3、nCommandLanguage)將專用程序AASA集成到業(yè)界公認(rèn)前后處理能力最佳的有限元程序MSC.Patran中，并對(duì)外部程序與MSCPatran的集成方法進(jìn)行了總結(jié)，同時(shí)對(duì)兩種集成方法作了比較。通過(guò)集成不但提供了良好的用戶界面，而且可以極大地簡(jiǎn)化有限元建模的工作，并可以利用多種方式顯示計(jì)算結(jié)果。 對(duì)光機(jī)系統(tǒng)中螺紋副聯(lián)接結(jié)構(gòu)的接觸狀態(tài)進(jìn)行了計(jì)算分析，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了后處理，同時(shí)對(duì)其加載過(guò)程進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，分析結(jié)果與試驗(yàn)