在静载荷下弹性体接触应力的分析与实验

本文根据弹性理论、赫兹接触理论,推导了承受复杂载荷弹性体内各点应力计算式.分析了接触应力特点.提出接触强度设计准则,并用实验所验证.提出承受线接触载荷的物体的强化热处理,强化深度不应小于0.7倍的接触半宽.     

综合分析、整体考虑京沪高速铁路技术制式的选择

北京—上海通道修建高速铁路采用什么技术制式 ,一直是社会普通关注的问题 ,也是科技界和运输产业界多年研究和讨论的问题。最近几年对高速轮轨列车和磁悬浮列车这两种技术制式选择争论颇多、分歧较大 ,很难达到认识上的统一 ,从而也影响到技术方案的选择和建设的决策。应该说 ,对这样一项规模特别宏大、技术最为先进的建设项目 ,从不同的角度出发 ,有不同的认识 ,有激烈的争论 ,也是正常的。在这种讨论的同时 ,在北方修建了秦皇岛—沈阳轮轨客运专线 ,运行速度200公里/小时以上 ;在南方 ,修建了上海浦东机场磁悬浮列车线 ,最高运行速度432…     

考虑安装与制造误差的齿轮动态接触仿真

根据齿轮精度标准中误差的定义和说明,提出一种用于齿轮动力学分析的安装与制造误差等效定义,采用Pro/E二次开发,建立带有安装与制造误差的齿轮参数化模型;基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,建立齿轮有限元模型;采用大变形显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA对其进行动态仿真,从而实现求解齿轮在接触过程中安装与制造误差影响下的动态接触应力.研究表明,各类随机误差愈大,则对齿轮啮合冲击应力的影响愈大,其中齿距方向的偏差和啮合面上转角误差对齿轮接触应力的影响最大,啮合垂直面上转角误差的影响最小,当齿轮的安装误差与制造误差同时存在时,齿面接触应力变化最为剧烈.     

传动齿轮接触应力的有限元分析

在SolidWorks环境下建立齿轮三维实体模型,将生成的一对齿轮模型进行齿轮啮合标准安装生成啮合模型.通过COSMOS/Works软件网格化成由节点元素组成的有限元模型,施加载荷,进行了齿轮接触应力计算分析,获得了齿轮的接触应力云图,并通过赫兹压力理论验证了基于COSMOS/Works进行有限元分析的正确性,从而实现CAD与CAE的一体化.     

基于轮轴应变的轮轨力测量方法

以高速动车车轮轮轴作为有限元建模的模型,在一定的条件下进行测量。以有限元分析作为基础通过数据分析与处理,以车辆轮轴垂向力作为离散变量分析得到其与横向力及应变的关系;再通过横向应变测算横向力和垂向力。通过基于STM32和PS081芯片的数据采集板得到应变数据,得到实际轮对轮轨接触力。     

普速铁路直线钢轨轨距角接触问题分析及治理

基于现场观测和相关动力学仿真分析结果对普速铁路直线钢轨轨距角接触问题进行了分析.基于个性化钢轨廓形打磨技术提出了解决方案,并对实施效果进行了跟踪观测.结果表明,左右车轮非对称磨耗引起的横移量和受力状态、钢轨廓形内侧偏低导致的自对中能力不足分别是车轮和钢轨廓形角度易导致轨距角接触的主要原因.由于普速铁路货车车轮状态不尽理想,因此通过钢轨廓形打磨只能减小接触的概率,较难完全根除.将钢轨廓形与实测车轮的接触位置分布情况预测作为钢轨打磨目标廓形设计结果校核条件之一时可有效优化轮轨接触位置,进而缓解轨距角接触问题.     

基于轮轨接触特征的转辙器区钢轨廓形设计

针对道岔转辙器区钢轨容易出现伤损及寿命短等问题,根据轮轨接触理论,提出了以滚动圆半径差函数和轮轨间接触点均匀分布为主要的设计目标,以轮轨接触点的位置为边界条件,利用欧拉积分方法求解微分方程,从而获得钢轨打磨的目标廓形的方法,并编制了相应的计算程序,进行了实例验证.结果表明,优化后的钢轨与车轮有更合理的匹配性,改善了车辆通过道岔时的动力学性能,减小了轮轨间的接触应力,使得接触分布和磨耗更加均匀,从而能延长钢轨使用寿命.     

航空渐开线花键副微动摩擦接触参数分析

使用有限元方法对航空渐开线花键副摩擦进行接触分析,得到花键副的接触应力及相对滑移分布规律,并考虑接触长度、花键壁厚和摩擦因素对花键副接触的影响.研究结果表明:花键副接触应力及相对滑移分布不均匀,端部的接触应力及相对滑移较大;增加接触长度不能提高花键副的承载能力,接触长度与花键分度圆直径之比不得大于1.2,最佳为0.5;花键壁厚越薄,端部接触应力和相对滑移越大;摩擦因素对接触应力几乎没有影响,但相对滑移与摩擦因素成反比.     

柔性轮对的轮轨接触参数分析

只考虑轮对弯曲振动下的结构柔性,建立了把车轴考虑成铁木辛科梁的柔性轮对简化模型,用格林函数求解其在稳态谐波力作用下的运动方程,从而求出车轮倾斜角位移.根据轮轨接触几何约束关系,用解析方法推导了柔性轮对与钢轨接触几何的约束方程组,对该约束方程组进行求解,得到轮轨接触几何参数,并与相应的刚性轮对轮轨接触参数进行了对比,讨论了轮对弯曲变形对轮轨接触点位置及其接触参数的影响.结果表明,当轮对横移量超过5mm时,轮对的结构柔性会导致轮轨接触参数发生明显变化;该简化模型可以有效地解决需要考虑轮对柔性的轮轨接触计算问题.     

BWY-220/9型泥浆泵十字头摩擦副优化设计

为解决BWY-220/9型泥浆泵十字头摩擦副耐磨性差的问题,通过有限元软件,分析了不同材质和间隙尺寸对BWY-220/9型泥浆泵十字头摩擦副磨损的影响,并根据分析结果对十字头摩擦副进行了材质与间隙尺寸优化设计,试制加工了新的十字头摩擦副.室内型式试验表明:新十字头摩擦副磨损较小,油液未见明显污浊现象,有效地减少了摩擦热的产生,泥浆泵的整体性能得到了提升,有限元分析结果的有效性和可靠性也得到了验证.利用作者提出的方法对泥浆泵十字头摩擦副的优选具有一定的指导意义.