线接触磨损数值仿真及应用研究
发布时间：2023-06-01 03:12
机械零件的磨损一直是摩擦学界的研究热点之一。光面磨损是最常见的复合磨损形式,由于这种磨损具有缓慢的渐进性特点,对机械系统的性能影响与突发性相比往往容易被忽视,但其危害性却很大。 目前,国内外对磨损的研究主要集中在实验研究方面,并已取得了大量成果。但是,实验研究需要大量的人力、物力、财力,所获得的结论也具有很强的应用条件性。另一方面,摩擦学工作者一直致力于将摩擦学研究成果应用于工程设计,但是效果并不明显。这也是因为摩擦学理论还未达到象经典力学理论一样应用于工程设计的程度,即使经典的磨损理论也很难直接与工程中所希望的磨损寿命预测、磨损动态过程监测和耐磨性设计相联系。 随着摩擦学学科的发展,“计算摩擦学”正日益显示其强大的生命力。计算摩擦学就是将数值仿真技术应用到磨损研究中,以期预测零件的磨损寿命、指导摩擦副耐磨性优化设计。数值仿真是一种离散数学和计算机技术相结合的新技术,已广泛应用于工程领域并取得了优良的成果。 本文就是通过对线接触零件摩擦副磨损数值仿真,考虑温度、压力等因素,建立磨损数值仿真模型,并将可靠性理论引入到数值仿真模型中,以期提供一种线接触零件磨损寿命预测、指导耐磨性优化设计方...
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 摩擦学研究概况
1.2 磨损数值仿真技术研究现状
1.3 本文研究意义
1.4 本文主要研究内容
本章小结
第二章 材料磨损率研究
2.1 磨损分类及机理
2.2 材料磨损率
2.2.1 磨损率表达方法
2.2.2 磨损率影响因素
2.3 磨损率实验
2.4 数据处理
2.4.1 上试件GCr15
2.4.2 下试件20Cr
2.5 仿真计算中实验磨损率
本章小结
第三章 线接触零件磨损的数值仿真算法
3.1 磨损数值仿真基本模型
3.2 压力计算
3.3 温度计算
3.4 可靠性理论
3.4.1 可靠性理论概述
3.4.2 机械可靠性设计原理
3.4.3 蒙特卡洛法
3.4.4 随机数取法
3.4.5 分布拟合检验方法
3.4.6 蒙特卡洛模拟法在磨损仿真可靠性设计中的应用
3.5 软件编程
3.5.1 模块划分
3.5.2 流程图
本章小结
第四章 平底从动件盘型凸轮机构磨损的数值仿真
4.1 简介
4.2 仿真模型
4.2.1 凸轮机构的已知参数
4.2.2 凸轮机构的初始工作参数
4.2.3 第I个磨损步长参数状况
4.2.4 第I个磨损步长中的磨损量的计算
4.2.5 各磨损量对性能参数的影响及影响后的参数的表达
4.3 算例
本章小结
第五章 圆柱滚子轴承磨损的数值仿真
5.1 概述
5.2 圆柱滚子轴承磨损数值仿真模型
5.2.1 模型建立
5.2.2 磨损量计算
5.2.3 圆柱滚子轴承磨损数值仿真计算中关于极限条件的讨论
5.3 算例
5.3.1 圆柱滚子轴承磨损结果
5.3.2 圆柱滚子轴承可靠性寿命计算
本章小结
第六章 渐开线斜齿圆柱齿轮机构磨损的数值仿真
6.1 斜齿圆柱齿轮概述
6.2 斜齿圆柱齿轮磨损的仿真模型
6.2.1 斜齿圆柱齿轮基本参数的描述
6.2.2 斜齿圆柱齿轮第一次磨损有关参数的描述
6.2.3 斜齿圆柱齿轮已磨损齿廓有关参数的描述
6.2.4 斜齿圆柱齿轮磨损量的计算
6.2.5 斜齿圆柱齿轮磨损计算退出条件
6.2.6 斜齿轮磨损状态的过渡
6.3 几个中间连接环节问题的处理
6.3.1 斜齿圆柱齿轮重合度的计算
6.3.2 斜齿轮单双齿啮合区过渡点的确定
6.3.3 斜齿轮磨损齿廓外缘边界点的确定
6.3.4 啮合点的附加转角
6.4 算例
6.4.1 斜齿轮磨损结果
6.4.2 载荷按正态分布随机变化的拟合及检验
6.4.3 转速按正态分布随机变化的拟合及检验
6.4.4 载荷与转速按正态分布随机变化的拟合及检验
6.4.5 概率寿命预测
本章小结
结论与展望
结论
创新点
展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3826539
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 摩擦学研究概况
1.2 磨损数值仿真技术研究现状
1.3 本文研究意义
1.4 本文主要研究内容
本章小结
第二章 材料磨损率研究
2.1 磨损分类及机理
2.2 材料磨损率
2.2.1 磨损率表达方法
2.2.2 磨损率影响因素
2.3 磨损率实验
2.4 数据处理
2.4.1 上试件GCr15
2.4.2 下试件20Cr
2.5 仿真计算中实验磨损率
本章小结
第三章 线接触零件磨损的数值仿真算法
3.1 磨损数值仿真基本模型
3.2 压力计算
3.3 温度计算
3.4 可靠性理论
3.4.1 可靠性理论概述
3.4.2 机械可靠性设计原理
3.4.3 蒙特卡洛法
3.4.4 随机数取法
3.4.5 分布拟合检验方法
3.4.6 蒙特卡洛模拟法在磨损仿真可靠性设计中的应用
3.5 软件编程
3.5.1 模块划分
3.5.2 流程图
本章小结
第四章 平底从动件盘型凸轮机构磨损的数值仿真
4.1 简介
4.2 仿真模型
4.2.1 凸轮机构的已知参数
4.2.2 凸轮机构的初始工作参数
4.2.3 第I个磨损步长参数状况
4.2.4 第I个磨损步长中的磨损量的计算
4.2.5 各磨损量对性能参数的影响及影响后的参数的表达
4.3 算例
本章小结
第五章 圆柱滚子轴承磨损的数值仿真
5.1 概述
5.2 圆柱滚子轴承磨损数值仿真模型
5.2.1 模型建立
5.2.2 磨损量计算
5.2.3 圆柱滚子轴承磨损数值仿真计算中关于极限条件的讨论
5.3 算例
5.3.1 圆柱滚子轴承磨损结果
5.3.2 圆柱滚子轴承可靠性寿命计算
本章小结
第六章 渐开线斜齿圆柱齿轮机构磨损的数值仿真
6.1 斜齿圆柱齿轮概述
6.2 斜齿圆柱齿轮磨损的仿真模型
6.2.1 斜齿圆柱齿轮基本参数的描述
6.2.2 斜齿圆柱齿轮第一次磨损有关参数的描述
6.2.3 斜齿圆柱齿轮已磨损齿廓有关参数的描述
6.2.4 斜齿圆柱齿轮磨损量的计算
6.2.5 斜齿圆柱齿轮磨损计算退出条件
6.2.6 斜齿轮磨损状态的过渡
6.3 几个中间连接环节问题的处理
6.3.1 斜齿圆柱齿轮重合度的计算
6.3.2 斜齿轮单双齿啮合区过渡点的确定
6.3.3 斜齿轮磨损齿廓外缘边界点的确定
6.3.4 啮合点的附加转角
6.4 算例
6.4.1 斜齿轮磨损结果
6.4.2 载荷按正态分布随机变化的拟合及检验
6.4.3 转速按正态分布随机变化的拟合及检验
6.4.4 载荷与转速按正态分布随机变化的拟合及检验
6.4.5 概率寿命预测
本章小结
结论与展望
结论
创新点
展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3826539
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