滑動(dòng)磨損試驗(yàn)的有限元法數(shù)字仿真研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展,特別借助已成熟的CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)仿真軟件平臺(tái),人們對(duì)摩擦學(xué)研究和機(jī)械設(shè)備可靠性分析的要求也越來(lái)越高,因而摩擦學(xué)仿真引起了研究者們?cè)絹?lái)越多的重視.以往摩擦磨損試驗(yàn)方法能在一定程度上獲得分析工程材料性能良好的結(jié)果,但是試驗(yàn)本身很復(fù)雜,耗時(shí)耗力,試驗(yàn)的結(jié)果也很難移植.如今這部分試驗(yàn)工作可通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)輔助分析或代替.摩擦學(xué)仿真技術(shù)能根據(jù)一定的仿真磨損模型,對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行比較準(zhǔn)確的模擬,從而提前預(yù)測(cè)機(jī)

2、械零件的磨損狀況,達(dá)到準(zhǔn)確選擇材料、最佳材料匹配、優(yōu)化摩擦副設(shè)計(jì)及延長(zhǎng)零件壽命等目的.本文基于銷盤滑動(dòng)磨損試驗(yàn)采用數(shù)值計(jì)算和有限元分析方法,對(duì)銷盤接觸特性作對(duì)比分析,并在有限元分析軟件ANSYS上仿真實(shí)現(xiàn);建立了磨損表面微凸體的物理、計(jì)算模型和銷盤磨損仿真模型,其模型的建立主要是根據(jù)一定的假設(shè)條件、微凸體幾何特性推導(dǎo)出.磨損仿真模型具有較好的通用性,對(duì)往復(fù)式機(jī)械同樣適用.表面微凸體的接觸特性(接觸應(yīng)力與接觸變形)仿真采用ANSYS實(shí)現(xiàn),

3、磨損仿真模型通過(guò)銷盤試驗(yàn)結(jié)果給予了驗(yàn)證.銷盤滑動(dòng)磨損試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,銷盤磨損試驗(yàn)干摩擦條件下磨損量與載荷,磨損量與轉(zhuǎn)速成指數(shù)關(guān)系;而在邊界摩擦條件,磨損量與載荷、轉(zhuǎn)速成冪指數(shù)關(guān)系.在Visual Basic平臺(tái)上,結(jié)合ANSYS分析結(jié)果,開(kāi)發(fā)了基于銷盤滑動(dòng)磨損的摩擦學(xué)仿真軟件,該系統(tǒng)由應(yīng)力仿真模塊、磨損仿真模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)模塊三大部分組成.其中,應(yīng)力仿真模塊具有計(jì)算接觸區(qū)任何需要的應(yīng)力值功能,并可模擬出接觸面下的應(yīng)力分布趨勢(shì)曲線圖,采