起重机钢制轮轨系统非线性特征及模块化有限元系统设计

发布时间：2020-05-17 21:35

【摘要】： 随着有限元理论的不断发展和成熟，随着计算机处理能力的不断提高，有限元的分析方法已经广泛应用于机械设计的各个领域，但是作为机械结构有限元分析中的一个重要组成部分——接触问题的分析，却一直没有得到广泛的运用，主要的原因就是接触问题属于高度非线性问题，分析的过程中涉及到的建模、参数设置、摩擦的处理都是比较复杂的问题，使得接触问题的计算效率远满足不了实际工程设计的需要，就目前的现状而言，接触问题分析的有限元理论已经比较成熟，相应的软件产品也相当丰富，但是受限制于接触问题本身的复杂性，对使用人员的经验和素质的要求依然很高，具有很强的技巧性，所以有必要对接触问题计算中存在的普遍的问题和分析技术进行研究和探讨。钢制车轮和轨道是起重机的重要组成部分，其合理设计对起重机的稳定性和运行效率都有重大的影响。作为一种典型的接触问题，车轮轨道系统分析同时也属于机车动力的研究范畴，本文从机车动力学入手，对起重机车轮轨道的接触状态进行了动力学分析，，在此基础上利用有限元接触问题的分析方法对起重机车轮轨道系统的接触应力进行了不同状态下的计算仿真。突破了长期以来依赖经验公式对钢制起重机车轮轨道系统进行设计的局限性，提供了更加灵活有效的设计手段。作为一种强大机械结构分析、仿真、设计手段，长期以来有限元方法和相关软件的应用效率依赖于使用人员的理论水平和经验，同时目前有限元计算软件的使用基本是上针对单机的用户，还不能实现计算资源的网络共享。在实际的有限元软件使用过程中，对具体行业而言，分析的问题都集中在具体的一部分问题，在对某一具体问题的分析中，需要用户进行调整的参数往往是比较固定的，所以对具体问题的分析模块进行参数化资源共享对实际应用中提高有限元软件的使用效率是非常有效的。针对这样的情况，本文的结合计算机系统开发理论和有限元软件提供的二次开发环境，提出了一种多层分布式有限元模块化分析系统的构建策略，能够较好的实现有限元具体问题分析模块的共享，同时降低了对使用者素质的要求。
【图文】：

应力分布,接触变形,对称罚函数,自适应

对称罚函数法是同时再对主节点处理函数法具有对称性，计算准确，不需要碰限制，若计算中出现明显的穿透，可以。MSC.DYTRAN还可以定义单面检查和终止的时间，定义阻尼系数。MSCD:面与面接触变形体一变形体接触变形形体接触节点一刚性体接触单面自身接效解决接触面死角区域和穿透问题，并气囊展开分析。高效的自适应接触(侵蚀同材料间的侵蚀接触所有的接触均可考虑留系数考虑壳单元厚度及间隙粘合连接网面间连接线与面间连接MSC.DYTRAN、单一平面自身接触、自适应(侵蚀)接能，能够广泛应用在结构和结构之间甚是分析船头触礁过程碰撞接触的结果。

载荷步,过盈装配,载荷,收敛性

Tar日etsurf&ceRigid匕Ody图3一10消除初始始渗透在某些情况下，例如过盈装配问题，期望有过度的渗透，为了缓解收敛性困难，在第一个载荷步中设置O，见图3一11。当使用这种方法时，KEYOTI(9)=2来使过度渗透渐进到在第一个载荷步中不要给定其它任何载荷，也就是说要保证载荷是渐进的。日eglnn，ng改限mPin归st即祖了日饥.“代.ceR一9.d.o勿Midd{巴醉rar日Ping，tePTarg图
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH218

【引证文献】