基于Marc的混合陶瓷球轴承有限元分析及其试验验证
发布时间：2021-04-10 13:33
随着高新技术的飞速发展,混合陶瓷球轴承也以其无可比拟的优势迅速在各种高温、高速、苛刻环境等应用场合得到越来越多的应用。但是由于缺乏实际工业应用数据而使得混合陶瓷球轴承的设计陷入了相对滞后的状态,为了改变这一状态,我们开始把有限元分析引入混合陶瓷球轴承的设计与优化。在本文的工作中,我们为了确定轴承的有限元分析模型做了较多的工作,本着由简单到复杂的过程,对平面-球面接触模型和滚道曲面-球面接触模型进行了有效的有限元分析建模及其分析,其中,模型建立时定义的参数对以后建立复杂工况下的混合陶瓷球轴承的有限元分析模型具有指导作用,这些参数包括模型的单元网格的划分方式选择、局部单元网格处理、模型的材料参数的设定,模型的边界条件的设定,以及基于Marc的一次成功的有限元接触分析的相关参数的设定。同时,为了验证有限元分析结果的正确性,我们利用传统赫兹理论对平面/曲面-球接触模型进行了计算,通过比较两者的结果发现,能够较好的吻合。为了进一步验证有限元分析结果的正确性,我们还专门设计了试验工作台来。试验结果表明,工作台能够良好的实现设计的初始目标,能够达到既定的试验精度,因此,具有良好的可靠性。而通过试验结...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 混合陶瓷轴承的发展与应用概述
1.2 陶瓷轴承的分类及其优点
1.3 混合陶瓷球轴承的设计现状
1.3.1 混合陶瓷球轴承的失效形式
1.3.2 混合陶瓷球轴承的设计
1.4 有限元软件及其理论的发展
1.5 课题背景及主要研究内容
第二章 Marc 程序介绍及其有限元实现
2.1 MARC 程序介绍
2.1.1 MSC.Marc/Mentat 的特点
2.1.2 MSC.Marc 主要模块
2.1.3 MSC.Marc 分析的主要流程
2.2 MARC/Mentat 接触参数定义
2.2.1 接触的常见形式
2.2.2 接触体的编号依据
2.2.3 接触体的定义
2.2.4 接触表的定义及其作用
2.3 有限元基础及其在 Marc 中的实现
第三章 基于Marc 的球轴承接触问题的有限元分析
3.1 空间接触问题传统解法
3.2 平面-球面接触问题有限元分析
3.2.1 有限元模型相关数据
3.2.2 有限元分析模型的建立
3.2.3 有限元分析结束信息
3.2.4 有限元分析结果后处理
3.3 推力球轴承滚道曲面-球面接触问题有限元分析
3.3.1 曲面-球面接触有限元分析模型的建立
3.3.2 有限元分析结束信息
3.3.3 有限元分析结果后处理
3.4 小结
第四章 有限元分析结果的验证试验
4.1 验证试验工作台的设计
4.1.1 验证试验工作台的设计目标
4.1.2 验证试验工作台的设计机理
4.1.3 验证试验工作台的设计
4.2 有限元分析结果的验证试验
4.2.1 试验条件
4.2.2 试验装置实物图
4.2.3 试验加载过程
4.2.4 试验结果分析
4.3 验证试验结果于有限元分析结果的对比
4.4 小结
第五章 结论
参考文献
发表论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染颗粒对Si3N4陶瓷球疲劳影响的研究[J]. 金永福,王黎钦,古乐,梁风. 哈尔滨工业大学学报. 2004(02)
[2]基于MSC.Marc的物理力学参数反演[J]. 向衍,郑东健,何旭升,吴中如. 水电能源科学. 2003(04)
[3]国内外陶瓷轴承的发展现状[J]. 周桂欣. 陶瓷研究与职业教育. 2003(04)
[4]特殊要求用混合陶瓷轴承与全陶瓷轴承[J]. 刘家文. 轴承. 2002(09)
[5]高速精密角接触球轴承刚度计算[J]. 杜迎辉,邱明,蒋兴奇,马家驹. 轴承. 2001(11)
[6]混合式陶瓷轴承沟道结构参数的简化算法[J]. 葛培琪,黄传真. 机械科学与技术. 2001(04)
[7]有限元法处理金属塑性成型过程的接触问题[J]. 苏岚,王先进,唐荻,孙吉先,田荣彬. 塑性工程学报. 2000(04)
[8]灵敏轴承设计及参数化绘图[J]. 宋春磊,赵滨海. 轴承. 2000(11)
[9]滚动轴承的滚动体与内圈接触部分的相对滑动分析[J]. 裴礼清,张峰. 机械设计与研究. 2000(02)
[10]陶瓷球和钢混合轴承的典型力学性能分析[J]. 葛世东,张建伟,刘宏业. 轴承. 2000(05)
博士论文
[1]HIP-Si3N4/GCr15摩擦副摩擦、磨损及润滑的研究[D]. 石维佳.东北大学 2001
硕士论文
[1]基于ANSYS的混合陶瓷球轴承接触分析与试验研究[D]. 张文轩.天津大学 2004
[2]高速混合式陶瓷球轴承加载过程的性能仿真及其应用研究[D]. 杜福洲.辽宁工程技术大学 2002
本文编号：3129728
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 混合陶瓷轴承的发展与应用概述
1.2 陶瓷轴承的分类及其优点
1.3 混合陶瓷球轴承的设计现状
1.3.1 混合陶瓷球轴承的失效形式
1.3.2 混合陶瓷球轴承的设计
1.4 有限元软件及其理论的发展
1.5 课题背景及主要研究内容
第二章 Marc 程序介绍及其有限元实现
2.1 MARC 程序介绍
2.1.1 MSC.Marc/Mentat 的特点
2.1.2 MSC.Marc 主要模块
2.1.3 MSC.Marc 分析的主要流程
2.2 MARC/Mentat 接触参数定义
2.2.1 接触的常见形式
2.2.2 接触体的编号依据
2.2.3 接触体的定义
2.2.4 接触表的定义及其作用
2.3 有限元基础及其在 Marc 中的实现
第三章 基于Marc 的球轴承接触问题的有限元分析
3.1 空间接触问题传统解法
3.2 平面-球面接触问题有限元分析
3.2.1 有限元模型相关数据
3.2.2 有限元分析模型的建立
3.2.3 有限元分析结束信息
3.2.4 有限元分析结果后处理
3.3 推力球轴承滚道曲面-球面接触问题有限元分析
3.3.1 曲面-球面接触有限元分析模型的建立
3.3.2 有限元分析结束信息
3.3.3 有限元分析结果后处理
3.4 小结
第四章 有限元分析结果的验证试验
4.1 验证试验工作台的设计
4.1.1 验证试验工作台的设计目标
4.1.2 验证试验工作台的设计机理
4.1.3 验证试验工作台的设计
4.2 有限元分析结果的验证试验
4.2.1 试验条件
4.2.2 试验装置实物图
4.2.3 试验加载过程
4.2.4 试验结果分析
4.3 验证试验结果于有限元分析结果的对比
4.4 小结
第五章 结论
参考文献
发表论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染颗粒对Si3N4陶瓷球疲劳影响的研究[J]. 金永福,王黎钦,古乐,梁风. 哈尔滨工业大学学报. 2004(02)
[2]基于MSC.Marc的物理力学参数反演[J]. 向衍,郑东健,何旭升,吴中如. 水电能源科学. 2003(04)
[3]国内外陶瓷轴承的发展现状[J]. 周桂欣. 陶瓷研究与职业教育. 2003(04)
[4]特殊要求用混合陶瓷轴承与全陶瓷轴承[J]. 刘家文. 轴承. 2002(09)
[5]高速精密角接触球轴承刚度计算[J]. 杜迎辉,邱明,蒋兴奇,马家驹. 轴承. 2001(11)
[6]混合式陶瓷轴承沟道结构参数的简化算法[J]. 葛培琪,黄传真. 机械科学与技术. 2001(04)
[7]有限元法处理金属塑性成型过程的接触问题[J]. 苏岚,王先进,唐荻,孙吉先,田荣彬. 塑性工程学报. 2000(04)
[8]灵敏轴承设计及参数化绘图[J]. 宋春磊,赵滨海. 轴承. 2000(11)
[9]滚动轴承的滚动体与内圈接触部分的相对滑动分析[J]. 裴礼清,张峰. 机械设计与研究. 2000(02)
[10]陶瓷球和钢混合轴承的典型力学性能分析[J]. 葛世东,张建伟,刘宏业. 轴承. 2000(05)
博士论文
[1]HIP-Si3N4/GCr15摩擦副摩擦、磨损及润滑的研究[D]. 石维佳.东北大学 2001
硕士论文
[1]基于ANSYS的混合陶瓷球轴承接触分析与试验研究[D]. 张文轩.天津大学 2004
[2]高速混合式陶瓷球轴承加载过程的性能仿真及其应用研究[D]. 杜福洲.辽宁工程技术大学 2002
本文编号：3129728
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