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临近地铁隧道的深基坑开挖分析 被引量：124
1
作者 戚科骏 王旭东 +2 位作者 蒋刚 常银生 陈亚东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期5485-5489,共5页
随着城市发展和市区土地的紧缺,临近地铁隧道的城区将不可避免地受工程建设活动的影响。而基坑开挖将改变周围土体的应力状态,使临近隧道产生相应变形和内力,影响隧道的正常使用和地铁的安全。以上海某临近隧道的基坑工程为背景,采用Moh... 随着城市发展和市区土地的紧缺,临近地铁隧道的城区将不可避免地受工程建设活动的影响。而基坑开挖将改变周围土体的应力状态,使临近隧道产生相应变形和内力,影响隧道的正常使用和地铁的安全。以上海某临近隧道的基坑工程为背景,采用Mohr-Coulomb弹塑性模型,运用有限元方法计算模拟了基坑开挖的不同阶段。分析结果与现场实测结果基本吻合,这表明有限元方法能很好地模拟此类问题并为工程的设计和施工提供理论和计算支持;同时也对不同的施工方案运用进行了数值模拟。模拟结果显示,此类工程施工时采用合理的开挖方式能显著地减少对地铁隧道的影响。 展开更多
关键词 隧道工程 基坑开挖 有限元方法 数值模拟
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断裂过程的有限元模拟 被引量：67
2
作者 杨庆生 杨卫 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 1997年第4期407-412,共6页
讨论了材料断裂过程的有限元模拟技术。基于自适应有限元法的一般原理，并针对多相材料的裂纹扩展的特点，提出了一种简化的高精度和高效率有限元网格的动态重新划分策略。裂纹被假设沿着单元之间的路径连续扩展，利用节点力释放技术生... 讨论了材料断裂过程的有限元模拟技术。基于自适应有限元法的一般原理，并针对多相材料的裂纹扩展的特点，提出了一种简化的高精度和高效率有限元网格的动态重新划分策略。裂纹被假设沿着单元之间的路径连续扩展，利用节点力释放技术生成新的裂纹自由表面，发展了一种可随裂尖连续移动的网格动态加密和释放方法。这种方法已在各种裂纹问题中得以实现与应用。 展开更多
关键词 断裂 裂纹扩展 网格重划分 有限元
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天津地铁盾构施工地层变形实测及动态模拟 被引量：100
3
作者 姜忻良 崔奕 +1 位作者 李园 赵志民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1612-1616,共5页
以天津地铁一号线工程为背景,通过现场实测得到了盾构推进过程中地表的变形规律和隧道周围土体的扰动规律。利用有限元程序ABAQUS的单元生死技术模拟盾构前进过程,并对工程盾构开挖过程进行了仿真模拟。结果表明计算值与实测值吻合良好。
关键词 有限元 盾构隧道 数值模拟
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隧道开挖对地下管线的影响分析 被引量：89
4
作者 毕继红 刘伟 江志峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1317-1321,共5页
采用Abaqus有限元分析软件,建立三维模型,模拟隧道开挖对地下管线的影响,充分考虑了不同的埋深、材质、下卧层刚度等条件。结果表明,管线周围土的性状,与双线隧道的相对位置以及管线自身刚度、管径等不同,将对其变形和内力产生较大影响... 采用Abaqus有限元分析软件,建立三维模型,模拟隧道开挖对地下管线的影响,充分考虑了不同的埋深、材质、下卧层刚度等条件。结果表明,管线周围土的性状,与双线隧道的相对位置以及管线自身刚度、管径等不同,将对其变形和内力产生较大影响,从而得出一些规律,为今后类似工程施工提供依据。 展开更多
关键词 地下管线 盾构施工 有限元 数值模拟
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薄壁零件数控加工工艺质量改进方法 被引量：68
5
作者 郑联语 汪叔淳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期424-428,共5页
提出了通过数控加工前期的预防性仿真 (包括几何仿真与物理仿真 )分析与减小工件变形的数控工艺设计过程范式 ,将工件视为弹性体 ,模拟实际加工中的工艺约束 ,建立工艺模型 ,通过有限元分析检查变形引起的微观误差。并根据工艺成本代价 ... 提出了通过数控加工前期的预防性仿真 (包括几何仿真与物理仿真 )分析与减小工件变形的数控工艺设计过程范式 ,将工件视为弹性体 ,模拟实际加工中的工艺约束 ,建立工艺模型 ,通过有限元分析检查变形引起的微观误差。并根据工艺成本代价 ,依次采取进给量局部调整、刀具路径修正、改进装夹方案、改进毛坯结构工艺性 4种策略 ,减小或消除加工变形误差 ,达到逐步改进工艺质量的目标。 展开更多
关键词 工艺质量 数控加工 薄壁零件 变形 仿真 工艺改进 航空制造
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塑性有限元模拟技术的最新进展 被引量：23
6
作者 胡忠 《塑性工程学报》 CAS CSCD 1994年第3期3-13,共11页
本文综述了塑性有限元模拟技术的发展历史及在金属塑性加工领域中的最新进展，它包括基于不同材料本构关系的基本方程，动态边界接触问题的处理技术，网格重划技术等，并指出了该领域的发展趋势。
关键词 有限元法 数值模拟 塑性加工 金属材料
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地铁施工对管线的影响 被引量：62
7
作者 骆建军 张顶立 +1 位作者 王梦恕 张成平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期124-128,共5页
隧道支护结构-土体三维有限元分析模型计算与施工监控量测相结合,分析北京地铁4号线黄庄站施工对地下管线的影响,并根据有关管线安全性的评价标准分析和预测地下管线的安全性。采用等效方法模拟钢架、锚杆;采用能承受轴弯性能的空间等... 隧道支护结构-土体三维有限元分析模型计算与施工监控量测相结合,分析北京地铁4号线黄庄站施工对地下管线的影响,并根据有关管线安全性的评价标准分析和预测地下管线的安全性。采用等效方法模拟钢架、锚杆;采用能承受轴弯性能的空间等参壳单元模拟初期支护及临时结构;采用遵循有限变形理想弹塑性本构关系和Drucker-Prager屈服准则的空间等参实体单元,模拟二次衬砌和围岩。数值模拟计算结果表明,开挖完成后的最大地表沉降预测值为121.63 mm,不超过127.27 mm的管线安全性要求,管节差异沉降亦不超过控制标准。但由于黄庄站地层存在着比较多的空洞,且地层富水和管线下漏水,因此为保证管线的正常使用,仍须采取措施控制地表沉降。 展开更多
关键词 地铁隧道 地表沉降 有限元分析 地下管线 数值模拟
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外源波动问题数值模拟的一种实现方式 被引量：60
8
作者 赵建锋 杜修力 +1 位作者 韩强 李立云 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期52-58,共7页
将人工边界上的波动场分解为无局部场地效应影响的自由场与局部场地效应引起的散射场两部分,无限域地基中的波动传播对人工边界的影响通过将位移场、速度场转化为应力场施加到人工边界节点上来反映,其中散射波场的模拟采用了杜修力等提... 将人工边界上的波动场分解为无局部场地效应影响的自由场与局部场地效应引起的散射场两部分,无限域地基中的波动传播对人工边界的影响通过将位移场、速度场转化为应力场施加到人工边界节点上来反映,其中散射波场的模拟采用了杜修力等提出的一种远场近似解。在此基础上,利用通用有限元软件实现了斜入射条件下瞬态平面地震波作用引起的局部场地效应的时域数值模拟,为计算二维、三维局部不规则、非均匀场地的地震局部场地效应以及土结动力相互作用等外源波动问题提供了一种有效、实用的实现方式。建议方法的优点是可直接借助通用有限元软件强大的求解器和前后处理功能来计算和分析近场波动反应,且实现简便。实际上,由于通用有限元软件强大的求解功能,可方便地用于局部场地存在不均匀、非线性的情况。 展开更多
关键词 外源波动 有限元法 数值模拟 粘弹性人工边界 自由场边界
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板料成形中的有限元数值模拟技术 被引量：25
9
作者 罗亚军 杨曦 +1 位作者 何丹农 张永清 《金属成形工艺》 2000年第6期1-3,21,共4页
综述了板料成形中有限元数值模拟技术的发展及我国目前板料成形数值模拟技术的研究和应用水平。论述了美、日等发达国家在汽车覆盖件模拟方面取得的进展 ,指出了今后的研究方向。
关键词 板料成形 有限元 数值模拟
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基于ABAQUS平台的水力裂缝扩展有限元模拟研究 被引量：63
10
作者 龚迪光 曲占庆 +3 位作者 李建雄 曲冠政 曹彦超 郭天魁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1512-1520,共9页
随着扩展有限元理论的深入研究,利用扩展有限元方法模拟水力压裂具有了一定的可操作性。相比于常规有限元方法,XFEM方法具有计算结果精度高和计算量小的优点。但是,如何模拟射孔孔眼、如何模拟流体与岩石相互作用以及分析水力裂缝的扩... 随着扩展有限元理论的深入研究,利用扩展有限元方法模拟水力压裂具有了一定的可操作性。相比于常规有限元方法,XFEM方法具有计算结果精度高和计算量小的优点。但是,如何模拟射孔孔眼、如何模拟流体与岩石相互作用以及分析水力裂缝的扩展规律仍然是难题。以研究水力压裂裂缝扩展规律为目的,建立了岩石多孔介质应力平衡方程、流体渗流连续性方程和边界条件。通过有限元离散化方法对耦合方程矩阵进行处理。通过富集函数定义初始裂缝(射孔孔眼),选择最大主应力及损伤变量D分别作为裂缝起裂和扩展判定准则,利用水平集方法模拟水力裂缝扩展过程。数值模拟结果显示:增加射孔方位角、压裂液排量和减小水平地应力差,起裂压力上升;黏度对起裂压力无明显影响。增加射孔方位角、压裂液排量、黏度和减小水平地应力差值有助于裂缝宽度的增加。增加水平地应力差值、压裂液排量和减小射孔方位角以及压裂液黏度有助于裂缝长度增加,反之亦然。基于ABAQUS的水力裂缝扩展有限元法可对不同井型和诸多储层物性参数及压裂施工参数进行分析,且裂缝形态逼真,裂缝面凹凸程度清晰,结果准确。此研究可作为一种简便有效研究水力压裂裂缝扩展规律的方法为油田水力压裂设计与施工提供参考与依据。 展开更多
关键词 裂缝扩展 扩展有限元 水力压裂 ABAQUS 数值模拟
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基于扩展有限元法的粘聚裂纹模型 被引量：43
11
作者 方修君 金峰 王进廷 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期344-347,共4页
为了能利用通用程序模拟沿任意路径的裂纹扩展问题,利用一种预设虚节点法在通用有限元程序(ABAQUS)平台上实现扩展有限元法功能,推导了基于扩展有限元法的粘聚裂纹模型控制方程。利用上述模型对三点弯梁的开裂过程进行了模拟。计算结果... 为了能利用通用程序模拟沿任意路径的裂纹扩展问题,利用一种预设虚节点法在通用有限元程序(ABAQUS)平台上实现扩展有限元法功能,推导了基于扩展有限元法的粘聚裂纹模型控制方程。利用上述模型对三点弯梁的开裂过程进行了模拟。计算结果与相应文献中给出的结果及ABAQUS粘聚单元法的模拟结果进行了对比,吻合良好。计算结果表明,扩展有限元法能有效地进行开裂过程的模拟,尤其是在开裂路径未知、难以预先设定网格边界作为裂纹面的情形。基于扩展有限元法的粘聚裂纹模型为准脆性材料的开裂过程模拟提供了一种有效途径。 展开更多
关键词 扩展有限元法 粘聚裂纹模型 准脆性 数值模拟
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页岩气藏运移机制及数值模拟 被引量：51
12
作者 姚军 孙海 +3 位作者 樊冬艳 黄朝琴 孙致学 张国浩 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期91-98,共8页
基于双重连续介质,采用尘气模型(DGM)建立基岩和裂缝运动方程,基岩中考虑气体在基岩孔隙中黏性流、Knudsen扩散、分子扩散以及气体在基岩孔隙表面的吸附解吸,吸附采用Langmuir等温吸附方程;裂缝中考虑黏性流、Knudesen扩散和分子扩散机... 基于双重连续介质,采用尘气模型(DGM)建立基岩和裂缝运动方程,基岩中考虑气体在基岩孔隙中黏性流、Knudsen扩散、分子扩散以及气体在基岩孔隙表面的吸附解吸,吸附采用Langmuir等温吸附方程;裂缝中考虑黏性流、Knudesen扩散和分子扩散机制,在此基础上建立基岩-裂缝双重介质数值模型并采用有限元方法对模型进行求解。根据数值模拟结果对影响页岩气藏产能的因素进行分析。结果表明:页岩气产出气是游离气和吸附气解吸共同采出的结果,在给定的页岩气藏条件下,游离气影响更大,吸附对页岩气产能有较大影响,忽略吸附会导致预测产能偏低;Knudsen扩散(或Klinkenberg效应)对基岩视渗透率影响较大,越靠近生产井,Knudsen扩散和Klinkenberg效应的影响越大,基岩视渗透率随生产时间延长变大;裂缝渗透率越大,页岩气产量越大,基岩渗透率对页岩气产能影响不大。 展开更多
关键词 油藏 页岩气 双重介质 尘气模型 吸附 有限元法 运移机制 数值模拟
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双重介质温度场-渗流场-应力场耦合模型及三维数值研究 被引量：46
13
作者 赵延林 曹平 +2 位作者 赵阳升 林杭 汪亦显 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期4024-4031,共8页
在建立双重介质温度场-渗流场-应力场耦合微分控制方程基础上,提出研究裂隙岩体温度场-渗流场-应力场耦合的双重介质模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出该数学模型的求解策略与方法,开发双... 在建立双重介质温度场-渗流场-应力场耦合微分控制方程基础上,提出研究裂隙岩体温度场-渗流场-应力场耦合的双重介质模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出该数学模型的求解策略与方法,开发双重介质流固热耦合分析的计算程序,通过模拟地下2200m的高温岩体地热开发系统的算例发现,注入井附近温度场-渗流场-应力场三场耦合作用十分明显的,主干裂隙对渗流场、温度场和应力场的整体分布具显著影响。与渗流场-应力场耦合,应力场-温度场耦合进行比较,探讨各场耦合效应的强弱,可以得出,在一定空间、时间域内,往往存在着起主导控制作用的双场耦合系统,变温条件下温度场对裂隙渗流场具显著耦合作用,从而论证了存在温度变化梯度的岩土工程中进行三场耦合分析的重要性。 展开更多
关键词 岩石力学 温度场-渗流场-应力场耦合模型 双重介质 有限元法 三维数值模拟
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大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟 被引量：40
14
作者 黄光法 林高用 +3 位作者 蒋杰 王芳 杨立斌 彭大暑 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期887-893,共7页
通过采用有限元法与有限体积法相结合,并在有限体积法中进行分步计算的模拟方法,在MSC Super-forge有限元商业软件上成功实现了薄壁大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟仿真,获得壁厚t=1.0 mm、挤压比λ=98.27的卷闸门型材挤压过程的材料... 通过采用有限元法与有限体积法相结合,并在有限体积法中进行分步计算的模拟方法,在MSC Super-forge有限元商业软件上成功实现了薄壁大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟仿真,获得壁厚t=1.0 mm、挤压比λ=98.27的卷闸门型材挤压过程的材料流动速度场、应力场、应变场、温度场分布图,数值模拟结果与理论分析结果吻合较好。结果表明:采用带导流槽的平模挤压大尺寸、大挤压比型材,可有效分配金属,平衡金属流动速度。 展开更多
关键词 大挤压比 铝型材 有限元法 有限体积法 数值模拟
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PLAXIS2D模拟计算基坑开挖工程的适用性分析 被引量：44
15
作者 刘小丽 马悦 +2 位作者 郭冠群 陶韬 周贺 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期19-25,共7页
岩土工程有限元分析软件PLAXIS2D已经被广泛应用于基坑开挖的数值模拟计算中,但关于其模拟计算基坑开挖工程的适用性问题,目前还未见有相关文献进行深入分析。鉴于此,利用PLAXIS2D对3个实际深基坑开挖工程进行了数值模拟计算,通过计算... 岩土工程有限元分析软件PLAXIS2D已经被广泛应用于基坑开挖的数值模拟计算中,但关于其模拟计算基坑开挖工程的适用性问题,目前还未见有相关文献进行深入分析。鉴于此,利用PLAXIS2D对3个实际深基坑开挖工程进行了数值模拟计算,通过计算结果与实测结果的对比,分析了PLAXIS2D在基坑开挖工程中的适用性;在此基础上,对应用PLAXIS2D进行基坑开挖数值模拟计算的适用条件进行了探讨,研究结论对正确应用PLAXIS2D进行基坑开挖工程的模拟计算具有较好的参考价值。 展开更多
关键词 PLAXIS2D 有限元 基坑开挖 数值模拟 适用性
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螺旋槽干气密封端面间气膜特性 被引量：40
16
作者 蒋小文 顾伯勤 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1419-1425,共7页
螺旋槽干气密封是一种新型的非接触式机械密封,它具有介质泄漏量少、端面磨损小、能耗低、运行寿命长和可靠性高等优点.采用有限元法对螺旋槽干气密封端面间气体的流动过程进行了数值模拟研究,得到了端面间气膜的压力分布规律并对主要... 螺旋槽干气密封是一种新型的非接触式机械密封,它具有介质泄漏量少、端面磨损小、能耗低、运行寿命长和可靠性高等优点.采用有限元法对螺旋槽干气密封端面间气体的流动过程进行了数值模拟研究,得到了端面间气膜的压力分布规律并对主要的密封性能参数———开启力、端面摩擦力、摩擦功耗、轴向刚度以及泄漏量进行了计算,最后,探讨了操作参数和端面槽形几何参数对密封性能的影响.研究结果为螺旋槽干气密封的设计提供了有益的参考. 展开更多
关键词 螺旋槽干气密封 气膜特性 有限元法 数值模拟 密封性能 槽形几何参数
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构造应力场有限元数值模拟在裂缝预测中的应用 被引量：36
17
作者 唐湘蓉 李晶 《特种油气藏》 CAS CSCD 2005年第2期25-28,104,共4页
裂缝系统的形成常常受到构造运动及其作用强度的影响。裂缝的产生同构造应力场分布密切相关,构造应力场的作用效果又依赖于地层的岩石物性特征。本文从裂逢形成的外因———裂缝形成的古构造应力场出发,根据弹性力学理论,利用连续介质... 裂缝系统的形成常常受到构造运动及其作用强度的影响。裂缝的产生同构造应力场分布密切相关,构造应力场的作用效果又依赖于地层的岩石物性特征。本文从裂逢形成的外因———裂缝形成的古构造应力场出发,根据弹性力学理论,利用连续介质有限元数值模拟法和岩石破裂准则,研究某古潜山储层裂缝的方位、密度分布。 展开更多
关键词 构造应力场 裂逢预测 古潜山油藏 有限元分析 数值模拟
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基于三维热电耦合有限元模型的IGBT失效形式温度特性研究 被引量：40
18
作者 郑利兵 韩立 +1 位作者 刘钧 温旭辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期242-246,共5页
铝引线键合点脱落和焊剂层剥离是IGBT模块两种主要的失效形式。失效形式的失效程度不同,则IGBT的温度特性也不同。本文给出了一种基于热电耦合有限元模型分析IGBT模块失效形式的失效程度与其温度之间关系的数值模拟方法,比较了两种失效... 铝引线键合点脱落和焊剂层剥离是IGBT模块两种主要的失效形式。失效形式的失效程度不同,则IGBT的温度特性也不同。本文给出了一种基于热电耦合有限元模型分析IGBT模块失效形式的失效程度与其温度之间关系的数值模拟方法,比较了两种失效形式对IGBT性能的影响程度。研究结果表明:在施加相同的载荷条件和边界条件下,键合点脱落对器件的性能影响程度更高。这种方法及研究结果有助于功率模块设计人员评估IGBT模块失效形式对于模块性能的影响程度、判断失效、制订失效标准以及IGBT模块的优化设计。 展开更多
关键词 热电耦合 有限元 IGBT 键合点脱落 焊剂层剥离 数值模拟
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基于ANSYS程序下的采场稳定性分析 被引量：38
19
作者 王新民 王长军 +2 位作者 张钦礼 袁节平 陈丙强 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第8期17-20,25,共5页
采用大型有限元分析软件ANSYS对柿竹园矿III矿带矿体典型采场顶板的稳定性及其对采场围岩力学状态的影响进行数值模拟、非线性分析,对9种典型采场结构模型的模拟结果进行了比较分析,根据分析结果结合采掘效率和开采成本等因素确定了采... 采用大型有限元分析软件ANSYS对柿竹园矿III矿带矿体典型采场顶板的稳定性及其对采场围岩力学状态的影响进行数值模拟、非线性分析,对9种典型采场结构模型的模拟结果进行了比较分析,根据分析结果结合采掘效率和开采成本等因素确定了采场最优结构参数,并对当前采矿方案提出修正和调整建议,以便更清楚地掌握采场地压发展变化规律,有效地进行地压管理,实现矿体的安全高效开采。 展开更多
关键词 顶板 稳定性 采场结构参数 有限元 数值模拟
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鼓式制动器瞬态温度场数值模拟计算 被引量：33
20
作者 郭应时 付锐 +1 位作者 杨鹏飞 袁伟 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期87-90,共4页
依据传热学理论和鼓式制动器的结构特点,分析了鼓式制动器的生热和散热过程,并用有限元法建立了制动鼓瞬态温度场数值模拟计算模型。以EQ1092货车后轮鼓式制动器为研究对象,运用ANSYS软件对其制动鼓在持续制动工况下的温升过程进行了数... 依据传热学理论和鼓式制动器的结构特点,分析了鼓式制动器的生热和散热过程,并用有限元法建立了制动鼓瞬态温度场数值模拟计算模型。以EQ1092货车后轮鼓式制动器为研究对象,运用ANSYS软件对其制动鼓在持续制动工况下的温升过程进行了数值模拟计算,得出了制动鼓的温度场的三维分布状况,分析了瞬态温度场的变化情况。经过试验验证,计算结果与实测值误差在20%以内。 展开更多
关键词 汽车工程 鼓式制动器 瞬态温度场 有限元 数值模拟 ANSYS软件
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