混合陶瓷角接触球轴承有限元仿真分析
发布时间：2022-05-10 18:27
随着高新技术的飞速发展,混合陶瓷球轴承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。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,本文将有限元分析方法用于混合陶瓷球轴承的接触分析,研究了应用有限元软件ABAQUS解决混合陶瓷角接触球轴承接触问题的方法和技术要点。本着由简单到复杂的技术路线,首先对平面—球面接触模型进行了有限元建模和仿真分析,并利用传统赫兹理论对平面—球面接触模型进行了计算。将有限元分析结果与赫兹理论解及相关试验结果进行了比较分析,表明有限元分析结果是可信的。针对混合陶瓷角接触球轴承,论文在ABAQUS平台上建立了角接触球轴承的有限元分析模型;通过对有限元参数的研究和调试,确定了角接触球轴承有限元分析中较接近实际的边界条件和较合理的接触计算参数;在对有限元模型进行静力分析后,得到了混合陶瓷角接触球轴承的接触应力、应变分布和其他相关的有限元分析结果。针对有限元分析得出的结果,以轴承的分析和设计理论为指导对其合理性进行了评价,并着重与经典弹性力学接触理论结果进行了对比,分析出导致两种方法计算结果存在差异的可能原因。对运...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 混合陶瓷轴承的优点和应用
1.2 陶瓷球轴承国内外研究发展概况
1.2.1 陶瓷球轴承材料技术、制造工艺与试验技术发展概况
1.2.2 滚动轴承设计理论与技术发展概况
1.2.3 混合陶瓷球轴承设计技术发展概况
1.3 陶瓷球轴承接触问题与有限元分析方法
1.3.1 混合陶瓷球轴承的接触问题
1.3.2 有限元分析方法的引入
1.4 课题的提出和研究内容
1.4.1 混合陶瓷球轴承设计分析的重点和难点
1.4.2 论文主要研究内容
第二章 接触问题的有限元分析与ABAQUS
2.1 非线性有限元方法概述
2.2 接触问题非线性有限元法分析的基本思路
2.3 非线性有限元软件ABAQUS 概述
2.3.1 ABAQUS 软件的特点
2.3.2 ABAQUS 分析流程
2.4 基于ABAQUS 的有限元接触分析
2.4.1 接触模型及其网格划分
2.4.2 ABAQUS 接触功能
2.4.3 在ABAQUS/Standard 中处理接触问题
2.4.4 在ABAQUS/Explicit 中处理接触问题
2.5 本章小结
第三章 平面—球面接触的有限元分析
3.1 平面－球面接触问题的有限元分析
3.1.1 相关数据
3.1.2 模型的建立
3.1.3 有限元分析后处理
3.2 平面-陶瓷球面赫兹理论解
3.3 有限元分析结果与赫兹理论结果及实验结果结果比较
3.4 本章小结
第四章 混合陶瓷角接触球轴承的接触分析和仿真
4.1 建模准备
4.1.1 角接触球轴承有限元分析的假设条件
4.1.2 有限元分析中的单位一致性
4.2 有限元模型
4.3 后处理
4.4 赫兹接触理论计算
4.5 有限元分析结果与赫兹理论解的比较
4.6 摩擦的模拟仿真初探
4.6.1 ABAQUS 摩擦模型的实现
4.6.2 模型转动的实现
4.6.3 模拟仿真结果和分析
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
附录
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]数值计算赫兹接触问题的新方法[J]. 陈锦江,任成祖,徐燕申. 机床与液压. 2004(01)
[2]全陶瓷轴承的研究现状及其应用前景[J]. 王重海,张伟儒,刘子峰,高芳. 现代技术陶瓷. 2003(03)
[3]高速数控机床主轴用陶瓷轴承的研究进展[J]. 王国强,王玉金. 轴承. 2003(09)
[4]混合式陶瓷轴承的研究现状及发展趋势[J]. 薛继瑞,张伟儒,王重海. 硅酸盐通报. 2002(06)
[5]展望中国陶瓷轴承的发展方向及市场前景[J]. 王涛,王征,王魁久,王勇. 新材料产业. 2002(04)
[6]陶瓷球轴承内部结构参数优化设计及其性能试验研究[J]. 肖学福,任成祖,徐燕申. 机械设计. 2001(06)
[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]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)
[9]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)
[10]过盈配合应力的接触非线性有限元分析[J]. 许小强,赵洪伦. 机械设计与研究. 2000(01)
博士论文
[1]轴承数字化设计及其在高速陶瓷球轴承结构设计中的应用[D]. 陈锦江.天津大学 2004
[2]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]混合陶瓷球轴承运转工况下的有限元数值分析[D]. 常海艳.天津大学 2006
[2]混合陶瓷角接触球轴承的有限元分析及其仿真初探[D]. 张海涛.天津大学 2006
本文编号：3652463
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 混合陶瓷轴承的优点和应用
1.2 陶瓷球轴承国内外研究发展概况
1.2.1 陶瓷球轴承材料技术、制造工艺与试验技术发展概况
1.2.2 滚动轴承设计理论与技术发展概况
1.2.3 混合陶瓷球轴承设计技术发展概况
1.3 陶瓷球轴承接触问题与有限元分析方法
1.3.1 混合陶瓷球轴承的接触问题
1.3.2 有限元分析方法的引入
1.4 课题的提出和研究内容
1.4.1 混合陶瓷球轴承设计分析的重点和难点
1.4.2 论文主要研究内容
第二章 接触问题的有限元分析与ABAQUS
2.1 非线性有限元方法概述
2.2 接触问题非线性有限元法分析的基本思路
2.3 非线性有限元软件ABAQUS 概述
2.3.1 ABAQUS 软件的特点
2.3.2 ABAQUS 分析流程
2.4 基于ABAQUS 的有限元接触分析
2.4.1 接触模型及其网格划分
2.4.2 ABAQUS 接触功能
2.4.3 在ABAQUS/Standard 中处理接触问题
2.4.4 在ABAQUS/Explicit 中处理接触问题
2.5 本章小结
第三章 平面—球面接触的有限元分析
3.1 平面－球面接触问题的有限元分析
3.1.1 相关数据
3.1.2 模型的建立
3.1.3 有限元分析后处理
3.2 平面-陶瓷球面赫兹理论解
3.3 有限元分析结果与赫兹理论结果及实验结果结果比较
3.4 本章小结
第四章 混合陶瓷角接触球轴承的接触分析和仿真
4.1 建模准备
4.1.1 角接触球轴承有限元分析的假设条件
4.1.2 有限元分析中的单位一致性
4.2 有限元模型
4.3 后处理
4.4 赫兹接触理论计算
4.5 有限元分析结果与赫兹理论解的比较
4.6 摩擦的模拟仿真初探
4.6.1 ABAQUS 摩擦模型的实现
4.6.2 模型转动的实现
4.6.3 模拟仿真结果和分析
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
附录
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]数值计算赫兹接触问题的新方法[J]. 陈锦江,任成祖,徐燕申. 机床与液压. 2004(01)
[2]全陶瓷轴承的研究现状及其应用前景[J]. 王重海,张伟儒,刘子峰,高芳. 现代技术陶瓷. 2003(03)
[3]高速数控机床主轴用陶瓷轴承的研究进展[J]. 王国强,王玉金. 轴承. 2003(09)
[4]混合式陶瓷轴承的研究现状及发展趋势[J]. 薛继瑞,张伟儒,王重海. 硅酸盐通报. 2002(06)
[5]展望中国陶瓷轴承的发展方向及市场前景[J]. 王涛,王征,王魁久,王勇. 新材料产业. 2002(04)
[6]陶瓷球轴承内部结构参数优化设计及其性能试验研究[J]. 肖学福,任成祖,徐燕申. 机械设计. 2001(06)
[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]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)
[9]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)
[10]过盈配合应力的接触非线性有限元分析[J]. 许小强,赵洪伦. 机械设计与研究. 2000(01)
博士论文
[1]轴承数字化设计及其在高速陶瓷球轴承结构设计中的应用[D]. 陈锦江.天津大学 2004
[2]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]混合陶瓷球轴承运转工况下的有限元数值分析[D]. 常海艳.天津大学 2006
[2]混合陶瓷角接触球轴承的有限元分析及其仿真初探[D]. 张海涛.天津大学 2006
本文编号：3652463
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3652463.html
