巨型重載操作機(jī)彈性接觸問題的線性互補(bǔ)方法.pdf

1、巨型重載操作機(jī)裝備是在極端載荷條件下作業(yè)的巨型工業(yè)機(jī)器人，它的主軸軸承在高溫和非連續(xù)載荷作用時(shí)易造成接觸區(qū)潤滑膜破裂、接觸區(qū)的彈塑性變形。這些界面有典型的接觸行為和接觸力學(xué)特征，尤其是界面的接觸應(yīng)力非常大，會影響裝備的操作性能和操作精度，以及裝備的可靠性和使用壽命。因此，操作機(jī)間隙鉸接觸應(yīng)力的準(zhǔn)確求解，對操作機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，疲勞分析有重要的意義。 基于虛功原理的彈性接觸問題的線性互補(bǔ)方法，理論推導(dǎo)簡便，概念清晰，求解時(shí)不需要迭代。

2、本文利用此方法研究操作機(jī)的間隙鉸在荷載工況下進(jìn)行接觸應(yīng)力。編制了接觸有限元程序，對通過有限元接觸程序的數(shù)值解與經(jīng)典赫茲解析解對比，證明了此程序的正確性和可靠性。 針對Lemke算法求解由摩擦問題轉(zhuǎn)化的線性互補(bǔ)方程會出現(xiàn)射線解而不收斂的情況，本文運(yùn)用NCP函數(shù)法將完整的接觸互補(bǔ)方程轉(zhuǎn)化為非線性方程組來求解。通過選用適合的NCP函數(shù)得出了與ABAQUS數(shù)值分析一致的結(jié)果。 最后給出了操作機(jī)間隙鉸的接觸應(yīng)力分析結(jié)果，并與ABA