結(jié)合部蠕變特性的實(shí)驗(yàn)研究和有限元建模.pdf

1、本文以機(jī)械結(jié)合部為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和有限元模型相結(jié)合的方法，研究了結(jié)合部蠕變特性產(chǎn)生的原因和對(duì)結(jié)合部產(chǎn)生的影響，以及對(duì)結(jié)合部法向接觸性質(zhì)的影響因素和影響規(guī)律。主要包括以下幾個(gè)方面:
　　一、通過(guò)試驗(yàn)研究了由45鋼的磨削表面組成的結(jié)合部在動(dòng)態(tài)正弦激振力作用下的接觸性質(zhì)，得到:結(jié)合部無(wú)油時(shí)，結(jié)合部法向接觸剛度隨法向預(yù)緊力單調(diào)遞增且近似線性關(guān)系，并隨著激振頻率的增加規(guī)律性變化;法向接觸阻尼和法向預(yù)緊力呈現(xiàn)單調(diào)遞減的規(guī)律，隨著激振頻率的

2、增加而增加。當(dāng)結(jié)合部有油時(shí)，結(jié)合部的法向接觸剛度和法向預(yù)緊力成正比例關(guān)系，隨著激振頻率地增加而緩慢增加，并在合適的位置處有“谷值”出現(xiàn);法向接觸阻尼和法向預(yù)緊力呈現(xiàn)先略微增加又遞減的規(guī)律，隨著激振頻率的增加而增加。
　　二、對(duì)結(jié)合部施加矩形激振力，得到結(jié)合部的變形曲線。研究了矩形激振力幅值和法向預(yù)緊力對(duì)位移響應(yīng)曲線幅值的影響，得出:矩形激振力的幅值越大結(jié)合部的位移響應(yīng)中穩(wěn)定段的幅值也就越大，法向預(yù)緊力越大結(jié)合部的位移響應(yīng)中穩(wěn)定段的

3、幅值反而越小。發(fā)現(xiàn)了加載瞬間結(jié)合部先出現(xiàn)彈性變形再出現(xiàn)黏性變形，彈性變形在整個(gè)變形中占的比重大約為80％，并驗(yàn)證了結(jié)合部的黏彈性是線性的。
　　三、分析了描述蠕變特性的三大模型（Maxwell模型、Kelvin模型和Burgers模型）的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了最適合描述結(jié)合部蠕變特性的模型——Burgers模型。利用蠕變?nèi)崃康腜rony級(jí)數(shù)形式建立了結(jié)合部蠕變特性的有限元理論模型，通過(guò)Origin擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定所需參數(shù)，得到描述結(jié)合部蠕