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过盈配合结构的微动磨损的定量仿真研究
| 论文题名： | 过盈配合结构的微动磨损的定量仿真研究 |
| 关键词： | 过盈配合;微动磨损;自适应网格技术;有限元仿真;车轴 |
| 摘要： | 轮轴过盈配合部位的微动疲劳是车轴最普遍的损伤形式之一。由于微动磨损的作用，配合面的轮廓不断发生变化，配合面附近的应力分布也随之变化，从而必然会对微动疲劳性能产生重要的影响。对过盈配合部位的微动疲劳进行研究时，非常有必要获得定量仿真微动磨损的方法，从而实现在考虑微动磨损影响的前提下对过盈配合结构的微动疲劳性能进行科学合理的研究。 本文通过对Archard法和能耗法进行修正，获得了适用于有限元仿真分析的形式，并结合非线性有限元软件Abaqus的自适应网格技术，获得了定量仿真微动磨损的计算模型。基于该计算模型，本文对圆柱-平面微动磨损装置进行了仿真分析。研究发现，对于完全滑移状态，该模型能够较为准确地预测磨损斑的宽度，对磨损斑深度的预测存在较大的误差;对于部分滑移状态，该模型能够较为准确地对磨损斑的宽度、滑移区宽度以及粘着区的宽度进行预测，对磨损斑深度的预测稍微偏小。因此认为该模型基本能够满足对微动磨损进行定量仿真的要求。同时发现，由于微动磨损对轮廓的改变，接触参量和次表面的应力分布情况都随着循环周次的增加而发生较大的变化，由此可见微动磨损对微动疲劳产生了巨大的影响。 本文对过盈配合结构的微动磨损进行了仿真分析。结果表明，该模型能够较为准确地对过盈配合边缘处的磨损深度进行预测，但对配合内部的预测深度略微偏大。由于微动磨损的作用，配合面的轮廓逐渐发生变化，配合边缘部位的应力集中程度明显降低，配合面的接触参量以及名义弯曲应力等的分布情况都随着旋转次数的增加而发生了较为明显的变化。可见，对微动疲劳进行研究时，不能忽略微动磨损的影响。 |
| 作者： | 张远彬 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 鲁连涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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