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齿轮接触有限元分析 被引量:112
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作者 杨生华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期189-194,共6页
通过接触仿真分析研究了通用接触单元在轮齿变形和接触应力计算中的应用。建立了一对齿轮接触仿真分析的模型,并使用新的接触单元法计算了轮齿变形和接触应力,与赫兹理论比较,同时也计算了摩擦力对接触应力的影响。计算分析了单元离散... 通过接触仿真分析研究了通用接触单元在轮齿变形和接触应力计算中的应用。建立了一对齿轮接触仿真分析的模型,并使用新的接触单元法计算了轮齿变形和接触应力,与赫兹理论比较,同时也计算了摩擦力对接触应力的影响。计算分析了单元离散、几何、边界范围与加载或约束处理方式的误差,建立了一个计算轮齿变形和接触应力的标准,说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性。 展开更多
关键词 接触单元 轮齿变形 接触应力 计算标准 仿真分析
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过盈配合应力的接触非线性有限元分析 被引量:87
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作者 许小强 赵洪伦 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2000年第1期33-35,共3页
基于非线性有限元软件 MARC,提出过盈配合应力的动态和静态两种有限元分析方法 ,并以铁道车辆某高速轮对组装的过盈装配为例进行了有限元仿真计算 ,比较了两种方法的计算结果 ,分析了过盈量、摩擦系数、形状误差对装配应力的影响 。
关键词 过盈配合 接触非线性 接触应力 有限元
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基于精确模型的斜齿轮接触应力有限元分析 被引量:66
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作者 杨汾爱 张志强 +1 位作者 龙小乐 鲍务均 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期206-208,共3页
在 Pro/ E中通过实例阐述了斜齿轮的精确建模方法 ,并介绍了具体的设计原理 ,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过 Pro/ E与 ANSYS的数据交换接口 ,把啮合模型的几何数据导入 ANSYS中 ,并转化成由节点及元素组成的有限元模... 在 Pro/ E中通过实例阐述了斜齿轮的精确建模方法 ,并介绍了具体的设计原理 ,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过 Pro/ E与 ANSYS的数据交换接口 ,把啮合模型的几何数据导入 ANSYS中 ,并转化成由节点及元素组成的有限元模型 ,运用完全牛顿 -拉普森方法进行接触应力的静力学求解 ,并介绍了算法原理。本文充分展示了 CAD与 展开更多
关键词 斜齿轮 精确模型 有限元分析 接触应力
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直齿面齿轮加载啮合有限元仿真分析 被引量:77
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作者 唐进元 刘艳平 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期124-131,共8页
研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术,以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比,提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度... 研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术,以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比,提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度,分析面齿轮加载啮合仿真的五齿模型和七齿模型适用场合,给出面齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值位置,计算面齿轮多齿模型接触应力及弯曲应力极值,准确得到面齿轮传动的重合度、传动误差、载荷分布系数等传动性能参数,以及载荷对这些传动性能参数的影响规律。研究结果表明,赫兹接触应力解析公式计算的结果合理地确定了有限元模型的网格密度,有限元仿真得到的应力值可靠,传动性能参数的分析结论正确。 展开更多
关键词 面齿轮 接触应力 弯曲应力 传动性能 有限元法
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橡胶“O”形密封圈结构参数和失效准则研究 被引量:66
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作者 任全彬 蔡体敏 +1 位作者 王荣桥 胡殿印 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期9-14,共6页
利用大变形、接触的非线性有限元理论建立了某固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型,用有限元软件计算出该结构在工作状态下的变形和应力。通过计算可知,在橡胶“O”形密封圈与上下法兰接触的位置产生最大的接触压应力,在密封槽槽口... 利用大变形、接触的非线性有限元理论建立了某固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型,用有限元软件计算出该结构在工作状态下的变形和应力。通过计算可知,在橡胶“O”形密封圈与上下法兰接触的位置产生最大的接触压应力,在密封槽槽口转角位置产生最大的剪切应力。对密封性能的各结构参数进行了分析,讨论了上下法兰张开间隙、初始压缩率、密封槽槽口及槽底倒角半径、密封槽宽、密封圈材料等典型参数的影响:上下法兰张开间隙、密封圈的初始压缩率对最大接触压应力的影响较大,而密封槽槽口和槽底处倒角半径对剪切应力影响明显。三维壳体结构的有限元分析结果表明,上下法兰在内压作用下产生不均匀的张开间隙,体现了三维结构的特点。不均匀的张开间隙与二维轴对称结果对比可知,以最小间隙作为设计间隙,二维轴对称分析模型可取代三维模型来分析该结构的密封性能。最后,确定了“O”形圈密封结构的最大接触应力和剪切应力失效准则。 展开更多
关键词 橡胶“O”形密封圈 有限元分析 接触应力 大变形 密封 失效准则
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基于ANSYS Workbench的深沟球轴承接触应力有限元分析 被引量:67
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作者 张福星 郑源 +4 位作者 汪清 李杰 徐素红 辛华荣 吴忠 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第10期222-224,共3页
利用ANSYS Workbench软件建立了深沟球轴承的三维非线性接触模型,对模型的边界条件进行合理的设置后,基于有限元的方法,在Static Structural(ANSYS)中对深沟球轴承的接触应力和变形进行了仿真计算,得到了轴承滚动体和内、外圈不同部位... 利用ANSYS Workbench软件建立了深沟球轴承的三维非线性接触模型,对模型的边界条件进行合理的设置后,基于有限元的方法,在Static Structural(ANSYS)中对深沟球轴承的接触应力和变形进行了仿真计算,得到了轴承滚动体和内、外圈不同部位接触应力和变形的分布。计算结果与Hertz理论解进行了对比,两者具有良好的一致性,说明了用ANSYS Workbench分析滚动轴承接触问题是可行的,符合轴承在载荷作用下受力和变形的实际情况;有限元仿真计算的结果为滚动轴承的设计、优化和失效分析提供了参考依据,具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 深沟球轴承 接触应力 有限元 非线性
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基于ANSYS有限元软件的直齿轮接触应力分析 被引量:46
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作者 雷镭 武宝林 谢新兵 《机械传动》 CSCD 北大核心 2006年第2期50-51,59,共3页
通过实例阐述了直齿轮的精确建模方法,并介绍了具体的设计原理,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过ANSYS转化成由节点及元素组成的有限元模型,运用完全牛顿-拉普森方法进行接触应力的静力学求解,并介绍了算法原理。说明了... 通过实例阐述了直齿轮的精确建模方法,并介绍了具体的设计原理,将生成的一对齿轮进行标准安装生成啮合模型。通过ANSYS转化成由节点及元素组成的有限元模型,运用完全牛顿-拉普森方法进行接触应力的静力学求解,并介绍了算法原理。说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性。 展开更多
关键词 ANSYS 直齿轮 有限元 接触应力
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桡骨远端关节内骨折对腕关节影响的生物力学研究 被引量:64
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作者 于金河 李增炎 彭阿钦 《中国骨与关节损伤杂志》 2005年第4期252-254,共3页
目的研究桡骨远端关节内骨折对桡腕关节的影响。方法12只成人上肢标本于距关节面3cm处截骨去除1cm骨块,于桡骨远端关节面舟骨窝与月骨窝交界处纵形劈开桡骨,使桡尺侧骨块可分别向近端移动,制作桡骨远端关节内骨折模型,利用压敏片测试随... 目的研究桡骨远端关节内骨折对桡腕关节的影响。方法12只成人上肢标本于距关节面3cm处截骨去除1cm骨块,于桡骨远端关节面舟骨窝与月骨窝交界处纵形劈开桡骨,使桡尺侧骨块可分别向近端移动,制作桡骨远端关节内骨折模型,利用压敏片测试随关节面移位,桡腕关节面的应力分布和受力面积改变情况。结果桡舟关节面移位≥2mm时,月骨接触面积及接触应力增加,舟骨接触面积及接触应力减少(P<0.01);桡月关节面移位≥2mm时,舟骨接触面积及接触应力增加(P<0.01),月骨接触面积无明显变化(P>0.01)而及接触应力减少(P<0.01)。结论桡骨远端关节内骨折关节面移位≥2mm以上时,桡腕关节面的应力分布和受力面积发生改变,影响腕关节功能。 展开更多
关键词 桡骨远端关节内骨折 生物力学研究 桡骨远端关节面 接触应力 接触面积 应力分布 腕关节面 腕关节功能 桡腕关节 上肢标本 骨折模型 移位 月骨 舟骨 压敏片 骨块 受力
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高速铁路钢轨打磨技术及其应用 被引量:53
9
作者 王文健 陈明韬 +1 位作者 郭俊 刘启跃 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期574-577,共4页
根据广深线钢轨斜裂纹的形成与发展特点,提出采用非对称打磨技术控制和减缓钢轨斜裂纹的形成,并进行了数值计算和现场打磨试验.数值计算结果表明:钢轨非对称打磨可以改变轮轨接触几何参数,使轮轨接触点向钢轨顶面中心移动,远离钢轨轨肩... 根据广深线钢轨斜裂纹的形成与发展特点,提出采用非对称打磨技术控制和减缓钢轨斜裂纹的形成,并进行了数值计算和现场打磨试验.数值计算结果表明:钢轨非对称打磨可以改变轮轨接触几何参数,使轮轨接触点向钢轨顶面中心移动,远离钢轨轨肩位置,并降低轮轨接触应力.现场打磨试验验证了数值计算结果,试验结果表明钢轨非对称打磨能改变钢轨光带,使接触点向钢轨踏面中心移动. 展开更多
关键词 钢轨打磨 斜裂纹 轮轨接触参数 接触应力
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轴毂过盈联接的应力分析和接触边缘效应 被引量:48
10
作者 魏延刚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第1期36-39,共4页
用弹性力学和有限元方法对轴毂过盈联接进行了详细的分析 ,据此指出了弹性力学方法的弊端和有限元方法的优势。有限元方法不仅可以获得与弹性力学完全一致的理想模型下过盈联接的应力等 ,还能够分析弹性力学所不能求解的接触边缘效应—... 用弹性力学和有限元方法对轴毂过盈联接进行了详细的分析 ,据此指出了弹性力学方法的弊端和有限元方法的优势。有限元方法不仅可以获得与弹性力学完全一致的理想模型下过盈联接的应力等 ,还能够分析弹性力学所不能求解的接触边缘效应———由接触引起的边缘应力集中。由于考虑了应力集中的存在 ,用有限元分析方法对轴毂过盈联接进行设计和校核 ,更符合实际情况 。 展开更多
关键词 轴毂 边缘效应 过盈联接 接触应力 应力集中 弹性力学 有限元
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橡胶O形圈密封性能的有限元分析 被引量:50
11
作者 关文锦 杜群贵 刘丕群 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期60-64,共5页
采用ABAQUS有限元分析软件建立O形密封圈的二维轴对称模型,研究预压缩率与介质压力对O形圈VonMises应力、接触应力、接触长度的影响,确定O形圈容易失效的位置,并使用Karaszkiewicz接触公式对有限元分析的结果进行验证。结果表明:O形圈... 采用ABAQUS有限元分析软件建立O形密封圈的二维轴对称模型,研究预压缩率与介质压力对O形圈VonMises应力、接触应力、接触长度的影响,确定O形圈容易失效的位置,并使用Karaszkiewicz接触公式对有限元分析的结果进行验证。结果表明:O形圈和密封槽转角接触部位容易失效;接触应力呈抛物线分布,接触应力、接触长度随着预压缩率、介质压力增大而增大,有限元计算值与Karaszkiewicz公式计算值较为一致,验证了有限元分析结果的可靠性。 展开更多
关键词 ABAQUS O形密封圈 压缩率 接触应力 接触长度
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钢箱梁斜拉桥索塔锚固区的受力性能 被引量:43
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作者 狄谨 周绪红 +1 位作者 游金兰 张茜 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期48-52,共5页
以青岛海湾大桥红岛通航孔斜拉桥为背景,介绍了耳板式索塔锚固区的构造特点;应用弹性力学解析方法求出了销铰的接触应力;采用有限元方法对索塔锚固区在最不利荷载组合作用下的受力性能进行了研究,并考虑了几何非线性和材料非线性对钢锚... 以青岛海湾大桥红岛通航孔斜拉桥为背景,介绍了耳板式索塔锚固区的构造特点;应用弹性力学解析方法求出了销铰的接触应力;采用有限元方法对索塔锚固区在最不利荷载组合作用下的受力性能进行了研究,并考虑了几何非线性和材料非线性对钢锚箱进行了极限承载力分析。结果表明:最不利荷载组合作用下耳板锚孔处的最大Von Mises应力为203 MPa;索塔钢锚箱的极限承载力约为设计荷载的5.02倍,具有足够的安全储备。 展开更多
关键词 桥梁工程 索塔锚固区 有限元方法 接触应力 极限承载力 斜拉桥 钢锚箱
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封隔器胶筒密封性能有限元分析 被引量:46
13
作者 刘永辉 付建红 +5 位作者 林元华 白亮清 杨景中 魏志学 徐海涛 马海云 《石油矿场机械》 2007年第9期38-41,共4页
封隔器胶筒的密封性能直接制约其使用性能,且胶筒属于超弹性材料,在井下多种载荷作用下,其力学行为复杂。以三胶筒组合的压缩式封隔器为研究对象,建立了封隔器密封元件的有限元力学模型,分析了加载方式、摩擦因数以及胶筒硬度等对胶筒... 封隔器胶筒的密封性能直接制约其使用性能,且胶筒属于超弹性材料,在井下多种载荷作用下,其力学行为复杂。以三胶筒组合的压缩式封隔器为研究对象,建立了封隔器密封元件的有限元力学模型,分析了加载方式、摩擦因数以及胶筒硬度等对胶筒接触应力的影响,得出了接触应力沿胶筒轴向的分布规律,研究结果可指导封隔器胶筒组合的设计和井下作业。 展开更多
关键词 封隔器 胶筒 接触应力 密封 有限元分析
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封隔器胶筒接触应力的有限元分析 被引量:43
14
作者 李晓芳 杨晓翔 王洪涛 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期90-92,125,共4页
通过实测封隔器胶筒所用橡胶材料的应力应变数据,在ANSYS有限元分析软件中用超弹性本构模型对实验数据进行拟合,通过比较选择了能更精确描述封隔器胶筒的应力应变关系的Yeoh模型,进而对封隔器压缩式胶筒的接触应力进行了数值模拟,得到... 通过实测封隔器胶筒所用橡胶材料的应力应变数据,在ANSYS有限元分析软件中用超弹性本构模型对实验数据进行拟合,通过比较选择了能更精确描述封隔器胶筒的应力应变关系的Yeoh模型,进而对封隔器压缩式胶筒的接触应力进行了数值模拟,得到接触应力沿轴向的分布情况。 展开更多
关键词 封隔器 胶筒 Yeoh超弹性模型 接触应力 有限元
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轮轴过盈联接有限元分析 被引量:42
15
作者 章巧芳 贾虹 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期543-546,共4页
通过接触仿真分析,研究接触单元在轮轴过盈联接中的应用。建立国产某型号汽轮机轮毂与轴接触仿真分析的模型,用ANSYS的接触单元计算轮轴接触区附近的应力,并与传统计算方法进行比较。说明利用接触单元分析过盈联接问题的精确性、有效性... 通过接触仿真分析,研究接触单元在轮轴过盈联接中的应用。建立国产某型号汽轮机轮毂与轴接触仿真分析的模型,用ANSYS的接触单元计算轮轴接触区附近的应力,并与传统计算方法进行比较。说明利用接触单元分析过盈联接问题的精确性、有效性和可靠性,同时指出传统计算方法的局限性。 展开更多
关键词 接触单元 过盈联接 接触应力 仿真分析 有限元法
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齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响 被引量:33
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作者 高创宽 周谋 亓秀梅 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期642-645,共4页
渐开线齿轮接触疲劳强度设计中忽略了齿面摩擦力的影响。对此 ,众多学者看法不一 ,有的认为齿面摩擦力影响甚微 ,可以忽略 ;而另一些人则指出其影响明显 ,不可不计。文中通过 6组滚子疲劳试验得出 ,齿面摩擦力的影响能否被忽略与齿轮的... 渐开线齿轮接触疲劳强度设计中忽略了齿面摩擦力的影响。对此 ,众多学者看法不一 ,有的认为齿面摩擦力影响甚微 ,可以忽略 ;而另一些人则指出其影响明显 ,不可不计。文中通过 6组滚子疲劳试验得出 ,齿面摩擦力的影响能否被忽略与齿轮的转速、功率、材质、齿数、模数及润滑剂的黏度等因素有关 ,而这些因素可用一个无量纲参数S来表示。S存在两个临界点S1 和S2 。当S <S1 时 ,齿面摩擦力可使齿面接触应力增大 10 %左右 ;当S >S2 时 ,摩擦力影响较小 ,可以忽略不计 ;当S1 <S <S2 时 ,其影响幅度随S的递增急剧减小 ,并在S =S2 附近达到最低。文末对上述试验结论的合理性进行了分析。 展开更多
关键词 渐开线齿轮 齿面摩擦力 接触应力 试验研究 疲劳强度
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接触应力对轮轨材料滚动摩擦磨损性能影响 被引量:42
17
作者 王文健 郭俊 刘启跃 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期352-356,共5页
利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机研究了接触应力对轮轨材料的滚动摩擦磨损性能影响.结果表明:随接触应力的增加,滚动摩擦系数呈增加趋势,车轮和钢轨试样磨损加剧;相同接触应力水平下,车轮试样磨损量大于钢轨试样,表面损伤严重;随接... 利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机研究了接触应力对轮轨材料的滚动摩擦磨损性能影响.结果表明:随接触应力的增加,滚动摩擦系数呈增加趋势,车轮和钢轨试样磨损加剧;相同接触应力水平下,车轮试样磨损量大于钢轨试样,表面损伤严重;随接触应力的增加,车轮试样表面从犁沟且轻微剥落向严重剥落损伤转变,钢轨试样表面损伤主要表现为犁沟效应并伴随有剥落现象,但相比车轮试样的剥离损伤要轻微. 展开更多
关键词 滚动磨损 车轮 钢轨 磨损机制 接触应力
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多体系统动力学中关节效应模型的研究进展 被引量:40
18
作者 王庚祥 刘宏昭 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期31-50,共20页
在一般的多体系统动力学研究中认为运动关节是理想运动副.然而,实际中的运动关节不仅含有间隙与摩擦,还有间隙引起的关节元素之间的接触碰撞、局部变形和磨损.多体系统动力学中的关节效应不仅引起了系统的振动和噪声,减小了系统的可靠... 在一般的多体系统动力学研究中认为运动关节是理想运动副.然而,实际中的运动关节不仅含有间隙与摩擦,还有间隙引起的关节元素之间的接触碰撞、局部变形和磨损.多体系统动力学中的关节效应不仅引起了系统的振动和噪声,减小了系统的可靠性和寿命,而且损失了系统的精度和稳定性.为此,对近十几年多体系统动力学中关节效应的研究进行了详细分析,总结了关节效应中间隙运动学模型、接触力模型与磨损模型在多体系统动力学中的建模过程.其中,着重分析了多体系统动力学中关节磨损效应的研究进展,并对常用的Reye’s hypothesis和Archard磨损模型进行了比较,详细地分析了Archard磨损模型的演变形式以及主要磨损参数(接触应力,接触面积和滑移距离),特别分析了关键磨损参数接触应力的建模方法,解释了基于Winkler弹性基础理论在求解接触应力时遇到的困难.另外,介绍了4种间隙运动副(转动副、移动副、圆柱副和球面副)的运动学模型.分析了考虑关节磨损多体系统动力学模型的一般建模方法,并以平面五杆机构为例说明了其建模过程.最后,简要地展望了多体系统动力学中关节效应模型的发展趋势以及应用前景. 展开更多
关键词 关节效应 多体系统动力学 间隙 接触应力 Archard磨损模型
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矩形橡胶密封圈的有限元分析 被引量:34
19
作者 谭晶 杨卫民 +4 位作者 丁玉梅 李建国 杨维章 鲁选才 唐斌 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期36-39,共4页
利用ANSYS建立了矩形橡胶密封圈的有限元模型,分析了初始压缩率和液体压力对矩形圈变形和密封面处接触压力的影响,并与O形圈进行了对比。结果表明,矩形圈密封面处的接触压力随初始压缩率和液体压力的增加而增大;矩形圈较O形圈的接触压... 利用ANSYS建立了矩形橡胶密封圈的有限元模型,分析了初始压缩率和液体压力对矩形圈变形和密封面处接触压力的影响,并与O形圈进行了对比。结果表明,矩形圈密封面处的接触压力随初始压缩率和液体压力的增加而增大;矩形圈较O形圈的接触压力均匀、密封面大、密封效果好且初始压缩率小、老化速度慢、尺寸稳定性好,但矩形密封圈的接触面积大,散热效果差,只能用于静密封。 展开更多
关键词 矩形密封圈 有限元分析 接触应力
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重载列车车辆轮轨作用研究 被引量:31
20
作者 卜继玲 李芾 +1 位作者 付茂海 黄运华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期52-56,共5页
通过对不同轴重、不同踏面外形和不同钢轨的轮轨接触最大应力的计算,得出轮轨接触应力随轴重、踏面和钢轨的变化情况。分析比较理论计算和试验结果,验证理论研究方法的正确性。研究表明:轮轨接触应力随着轴重的提高而增加;在运用初期轮... 通过对不同轴重、不同踏面外形和不同钢轨的轮轨接触最大应力的计算,得出轮轨接触应力随轴重、踏面和钢轨的变化情况。分析比较理论计算和试验结果,验证理论研究方法的正确性。研究表明:轮轨接触应力随着轴重的提高而增加;在运用初期轮轨磨耗量随运行里程增加急剧上升;随着轮轨间的进一步磨合,轮轨接触应力和磨耗量将稳定在一定水平;轴重从21 t提高到23 t,轮轨磨耗量增加80%左右;轴重从21 t提高到25 t,轮轨磨耗量增加150%左右;提高钢轨的重量等级,可以在增加车辆轴重的同时有效地降低轮轨接触应力及减少轮轨磨耗。 展开更多
关键词 轴重 磨耗 接触应力 轮轨关系 计算分析
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