点接触EHL的快速直接迭代算法

发布时间：2021-11-16 22:19

　　本文由任意弹性体接触问题的数值算法研究和点接触弹性流体动力润滑数值算法研究两部分组成。在第一部分,提出一种快速求解任意弹性表面接触问题的新算法。基于Boussinesq半无限体力与变形的关系和结构分析中的影响系数法,将各未知压力组成线性方程组,运用求解大型线性方程组的分块迭代法,将方程组降阶,并保证数值求解过程的稳定;进一步,通过将接触压力迭代矩阵由满元矩阵变为稀疏的带状矩阵,显著地提高计算效率和计算精度。数据实验表明,当迭代矩阵密度为满阵时的15%～20%时,新算法具有满意的效果。该算法不仅是对经典弹性表面接触问题数值算法的改进,同时为本文后面的研究奠定了基础。第二部分研究点接触弹流润滑问题的快速数值算法。在复合直接迭代法的基础上,提出了一种求解点接触弹流润滑问题的新的迭代格式,编制了基于该迭代格式的计算机程序,并对若干种等温工况的点接触弹流问题进行了计算,获得了点接触弹流问题的典型特征,证明了新算法的正确性和可靠性。与复合直接迭代法的对比表明,本文新算法不仅具有很好的计算精度,而且可以显著地提高计算效率和载荷范围。本文新算法对复合直接迭代法是一种重要改进与发展,同时也为非稳态点接触... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

圆球与平面接触时的压力分布

郑州大学硕士学位论文2弹性接触问题的新算法图2一7卜SKN修缘圆柱滚子与平面接触时的压力分布图2一SF=巧KN修缘圆柱滚子与平面接触时的压力分布算例4:我们又计算了倾斜的圆柱滚子与平面接触时的压力分布，F二IOKN，倾角 p=4xlo一‘rad。这种情况通常发生在由于轴的弯曲而引起滚动轴承滚子相对轴承外圈存在一个倾角，从而造成滚子沿轴向受力不均。接触位置简图及压力分布图见图2一9。由图可见，在此情况下滚子一端的压力要比另一端高出很多。图2一9倾斜的圆柱滚子与平面接触时的压力分布2.4.2不同密度网格数划分时的耗时比较表2一1给出了计算球与平面接触压力分布时，相同计算精度，不同密度网格数划分情况下，压力迭代矩阵半带宽目=4时与压力迭代矩阵为满阵时的计算用时。

郑州大学硕士学位论文2弹性接触问题的新算法图2一7卜SKN修缘圆柱滚子与平面接触时的压力分布图2一SF=巧KN修缘圆柱滚子与平面接触时的压力分布算例4:我们又计算了倾斜的圆柱滚子与平面接触时的压力分布，F二IOKN，倾角 p=4xlo一‘rad。这种情况通常发生在由于轴的弯曲而引起滚动轴承滚子相对轴承外圈存在一个倾角，从而造成滚子沿轴向受力不均。接触位置简图及压力分布图见图2一9。由图可见，在此情况下滚子一端的压力要比另一端高出很多。图2一9倾斜的圆柱滚子与平面接触时的压力分布2.4.2不同密度网格数划分时的耗时比较表2一1给出了计算球与平面接触压力分布时，相同计算精度，不同密度网格数划分情况下，压力迭代矩阵半带宽目=4时与压力迭代矩阵为满阵时的计算用时。

【参考文献】：
期刊论文
[1]椭圆比小于1的点接触弹流润滑数值分析[J]. 姜明,刘晓玲,杨沛然.  青岛理工大学学报. 2006(01)
[2]润滑接触中弹性变形的快速数值计算[J]. 王文中,王慧,胡元中.  摩擦学学报. 2002(05)
[3]ANSYS在求解轴承接触问题中的应用[J]. 王大力,孙立明,单服兵,徐浩.  轴承. 2002(09)
[4]使用不等距多重网格技术求解线接触热弹流润滑问题[J]. 孙浩洋,杨沛然.  摩擦学学报. 2002(03)
[5]等温弹流润滑点接触问题有限元解法[J]. 徐致让.  机械科学与技术. 2001(04)
[6]三维弹性接触问题边界元法的研究[J]. 王丽彪,任家骏,吴风林,王繁生,刘英.  山西机械. 2001(01)
[7]滚动轴承滚子凸度设计的理论研究进展[J]. 陈家庆,张沛,徐林林.  北京石油化工学院学报. 2001(01)
[8]一种数值求解弹流润滑膜厚和压力的新方法[J]. 黄平,雒建斌,温诗铸.  润滑与密封. 1998(06)
[9]对数滚子的工程设计[J]. 马家驹,徐文,刘双表,王晨.  轴承. 1997(06)
[10]表面变形计算的椭圆抛物面法[J]. 刘双表,马家驹,陈晓阳.  摩擦学学报. 1995(01)

硕士论文
[1]接触问题的分析方法研究与工程应用[D]. 赵万友.西安电子科技大学 2007
[2]等温线接触粘塑性流体弹流润滑数值分析[D]. 刘剑平.山东大学 2005



本文编号：3499674