關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸模型與磨損壽命預(yù)測.pdf

1、自潤滑關(guān)節(jié)軸承廣泛應(yīng)用于裝備機體結(jié)構(gòu)與傳動操縱系統(tǒng)等核心部位，一旦發(fā)生故障將造成重大事故，對裝備安全可靠服役具有至關(guān)重要的作用。關(guān)節(jié)軸承接觸力學(xué)和服役壽命研究對提升國產(chǎn)高端關(guān)節(jié)軸承可靠性水平具有重要意義。
　　本文在國家自然科學(xué)基金項目的支持下，從協(xié)調(diào)接觸力學(xué)、加速試驗建模和失效物理的角度著手，系統(tǒng)研究了關(guān)節(jié)軸承接觸與磨損壽命預(yù)測基礎(chǔ)理論。文章首先提出了彈性球體接觸模型，在此基礎(chǔ)上建立了關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸壓力分布模型，進而結(jié)合滑動磨

2、損理論建立了自潤滑關(guān)節(jié)軸承的失效物理模型，并基于不同的加速試驗建模分析方法開展加速壽命預(yù)測應(yīng)用研究。本文的研究為關(guān)節(jié)軸承的磨損分析、壽命預(yù)測和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供支撐，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.結(jié)合解析與數(shù)值方法建立了彈性球體無摩擦協(xié)調(diào)接觸與非協(xié)調(diào)接觸模型，此模型不受經(jīng)典理論中彈性半空間的限制，可用于精確計算球體協(xié)調(diào)接觸和非協(xié)調(diào)接觸壓力分布，針對不同結(jié)構(gòu)和材料開展的大量三維有限元分析驗證了模型的有效性和通用性，并應(yīng)用該模型定量分析了關(guān)鍵

3、接觸參數(shù)之間的關(guān)系。
　　2.在完整球面接觸模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用受力等效原理建立了能準確計算關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸壓力分布的解析模型，針對不同型號軸承開展的仿真研究表明該模型能準確描述關(guān)節(jié)軸承徑向壓力分布規(guī)律，并利用數(shù)值分析方法研究了關(guān)節(jié)軸承中自由邊界效應(yīng)的現(xiàn)象和規(guī)律。
　　3.在關(guān)節(jié)軸承協(xié)調(diào)接觸模型的基礎(chǔ)上，融合滑動磨損計算方法，建立了關(guān)節(jié)軸承磨損失效物理模型，提出磨損非線性過程的分階段分析方法和拐點辨識算法，并給出自潤滑關(guān)節(jié)軸承