文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
两类微动磨损的数值模拟研究
姓名:刘全
申请学位级别:硕士
专业:一般力学与力学基础
指导教师:沈火明
20090501
摘要紧配合部件中,随着高科技领域对高精度、长寿命、高可靠性的要求,以及验的角度出发,而从数值模拟的角度来具体分析微动磨损的很少。鉴于此,本文拟从数值模拟的角度对微动磨损进行分析研究,并对实验结果进行解释。芯颗ぷN⒍ニ穑致墼谛∏蛏鲜┘铀媸奔渥髦芷谕幢浠奈关键词:微动磨损;径向微动;扭转微动;接触应力西南交通大学硕士研究生学位论文第微动普遍存在于核反应堆、航空航天、汽车、电力和电信装备等领域的各种工况环境的苛刻,微动磨损同益凸现。微动磨损造成部件的损伤已成为一些关键零部件失效的主要原因之一。为此,微动磨损的研究得到了越来越多国内外学者的关注和重视。至今,对微动磨损的研究已有八十多年的历史,研究成果也相当丰硕,提出了不少理论。然而专注于研究微动磨损的面接触模型,主要进行以下几方面的工作:τ玫粤ρШ虷理论计算出模型的接触半径、法向分布力和远端位移接近量。芯烤断蛭⒍ニ穑致坌∏虺惺芩媸蔽首髦芷谕幢浠木断蜓力工况,分析该工况下平板的接触状态和接触应力分布情况。小转角位移,让模型绕固定轴扭转,分析该工况下平板的接触应力分布和变形情况,并与实验结果进行比较。
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吼可‘上引学位论文作者签名:狂日期:卅’岁·岁指导老师签名:尹枷,弓槐C苷檬褂帽臼谌ㄊ椤西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书:朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭,
日期:伽乱西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:在相应实验微动磨损工况下,本论文从数值模拟的角度对径向、扭动微动磨损进行了分析研究,对微动磨损过程中接触区域内的磨损机理做出了力学上的解释。学位论文作者签名:
第滦髀微动的基本概念微动的分类⒍ニ穑和ǔJ侵附哟ケ砻娴南喽晕灰剖怯山哟ジ蓖饨缯竦丛睾西南交通大学硕士研究生学位论文第微动是指在两相互接触表面间发生的一种相对位移很小的运动。它广泛存在于承受机械振动、疲劳载荷、冷热循环等工况的紧配合件中。要发生微动,则必须至少具备两方面条件,即两个压紧的接触面、承受幅度极小的振荡载荷。微动造成构件材料的损伤通常表现为下面两种形式:⒍贾陆哟ッ婕涞谋砻婺ニ穑牧纤鹗Ш凸辜叽绫浠起构件连接处的松动。⒍梢约铀倭盐频拿壬屠┱梗构辜钠@褪倜蟠蠼档停至会低于普通疲劳极限的。这种损伤的危险性非常大,倘若没得到及时发现和处理,则很可能会导致重大事故。在微动摩擦学领域中,微动有很多种分类,但习惯上将微动分为啵所引起的微动,接触副只承受局部接触载荷,或承受固定的预应力,如图卜所示。⒍@停褐附哟ケ砻娴南喽晕灰朴梢唤哟ジ背惺芡饨绲慕槐淦@载荷引起的变形而产生的微动,如图卜所示。⒍矗褐冈诘缃庵驶蚱渌葱越橹如酸雨蟹⑸奈⒍如图卜所示。⒍@⒍图⒍掷嗍疽馔⒍ニ
爸爸爸垒固⑧常见微动摩擦实例平面接触模型为基本研究模型。在此模型中,按不同的相对运动方向又可以把微动分为四种基本娄型:①切向微动;②径向微动;③滚动微动:④扭转西南交通大学硕士研究生学位论文第实际的微动运动形式极为复杂,致力于微动研究的国内外学者通常以球/微动损伤普遍存在于航空航天、汽车、铁路、船舶、电力工业等领域的紧配合部件中。随着高科技领域对高精度、长寿命、高可靠性的要求,以及各种工况条件的苛刻,微动损伤的危害日益凸显。微动损伤现已成为~些关键零部件失效的主要原因之一,甚至有人称之为“工业癌症”。通过实际调查,微动现象主要发生在以下几类配合件中。微动损伤存在于各种连接件中,例如螺栓、插销连接、搭接、铆钉等在受到机械振动等各种交变载荷作用下,在配合处造成磨损和萌生微裂纹,如图卜尽徽动损伤存在于各种过盈配合中,具有典型性的就是轮轴配合。车轴是机车行走的关键部件,其在运行中承受交变载荷,使在与轴承过盈配合的轴微动,如图卜尽卜被铆扳之间:幻ね酚氚逯洌げ嗝嬗氚蹇字图卜治⒍诵械幕灸J絇一法向压力:灰