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《过盈配合受载荷轴对称体的有限元法分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、设计理论与方法。,系也变好再者即使载荷作用于轮齿根本文的分析结果特别适用于用柔度矩阵,,,。部公根弯曲应力也升不为零但其值随板分析法来分析轮齿应力下转第页。厚的加大有降低的趋势—过盈配合受载荷轴对称体的有限元法分析武,。,工学,钱家德。括在配合面处的轴向结点位移列阵于,公式推导是式和可表为分块形式‘受载荷轴对称休下文称内筒心二洲黔与受载荷袖对称体下文称外筒,,在处为过盈配合过盈量已知为乙如图。。,,一、,色、,一、所示所受载荷必须是轴对称的么‘,尹吸’飞、各人内外。式中为非奇异化后过盈配合力的等效结。、、点载荷列阵和分别是外筒和蔺自、内筒所受载荷离心力径向压力和重力一。—「’
2、等的等效结点载荷列阵亦经非奇异化田当外筒和内筒在配合面处的结点总码设「‘,按有限元法分析对两筒体纵切面,置相同时且忽略变形后该处编号相同的结,的一侧划分网格后进一步便可得到非奇异点的轴向位移不同引起的结点位移不协调和化排除刚体位移的外筒体的有限元整体、结点力的作用力反作用力均指配合力平衡方程。,不在同一直线上的微小影响那么配合面〔〕△卜卜上外筒与内筒的径向结点位移就有如下近似内筒体有几何关系〔〕《乃玉△“现将△和色各分成两部分了卜‘·,二、‘,式中二’了下矛下卜〔〕式中△和色分别表示外筒。和内筒在过盈配其元素全部为乙。△和乙分别合面处的径向结点位移列阵用式中刚度矩阵〔〕的逆阵
3、左为外筒和内街其众部分的结点位移列阵包,,乘式两边且考愈到关系式,一门州设计理论方与法—先对按常规顺序排列的式的刚度、夕。厄幼司一玩一矩阵求逆将求得的逆阵中与配合面处径向一饥几结点位移奇数行和列对应的元素按顺序一,、、。,、行才产、取出依次排列构成新矩阵显然、。。,·是对称正定的求其逆阵八同样按,,,的〔〕式中为常规顺序求得外筒的平衡方程式的刚。的逆阵的子块。度矩阵〔〕由于内筒与外筒的自由度在把式的第一行表为,,配合面处是一一对应的因此只需将衬△一△一的元素按对应的自由度奇数行和列逐一,用的逆阵社左乘上式两边经通。加到式的相应的元素上去即可一‘·,‘一△十了砚、、这相当于对称
4、正定矩阵与对称半正定矩,,阵相加因而所得到的经修改的式,只要在过盈配合面处对外筒和内筒作相同、“。的刚度矩阵仍然是对称正定的再把的非奇异化处理其他位置不必作任何类似用类似方法求得。‘瓦斌‘了,,的规定那么式的与式中的元素按对应的自由度奇数行加到式。,的就完全相同于是将式代入式。的载荷列阵中的上即可解这样,经整理得。的方程组就大为方便了在型微计、丁月、△吕﹄尸、才」户算机上计算一个单元个结点的外筒〔、与一个单元个结点的内筒过盈配合间,,,题计算时间仅为分钟计算结果非常精、夕‘几了、李。。确详见算例式中,,,,算例宁八矛了几、二,解方程组可得全部外筒的结点位外简弹性模量,。林·,
5、。几移进一步可算出全部结点的各应力分量泊松比内筒,。,。。过盈量为将外筒若将式代入式表达出半、,个结点的网格,代入式经整理可得内筒的有限元平截面划分成个单元、,内筒半截面划分成个万元个结点的网衡方程用它可计算内筒的结点位移和应。。格结点至是内筒和外筒在配合面处的力,。,编码相同的结点如图所示上述表达式中把配合面处的径向结点,位移和轴向结点位移对应的矩阵元素分别用在截面尺寸变化大的位置有限元解无,,,子块表示的按这样的次序计算是比较困难法与公式解比较但是在等直圆筒部分还。,、。,的为能利用标准程序采用求解大型对是可以比较的求公式解先按该段的尺寸、、、和材料性质求出过盈配合力王,
6、称正定稀疏矩阵的线性方程组和对称再计算在、,。’’正定矩阵求逆的高效常用的方法实际上配合力作用下简体内应力分布部分外。。可用下面的方袂计算筒结点的应力值列裹比较如下设计理论与方法—衰三配合面处应力分布‘。··巨口。一一,“‘“’、‘内了。一一倪外。。︺‘,月工‘九︸月︸仙︸,︸‘洲一吕别月川刊月勺‘台口甘介尺廿口︸一“下。「卜一犯刀盯介一。一。困日、口口图图图,。注相当应力均按第三强度理论计算,是盆给点的相当宜力最大脸点公式娜由表口,,知绪点的相当应力为。招皿由衰二知绪点的相当皮力’,为危脸点在外衰一外径很,上应力分布径大的截面处。可,见有限元解的结论与公式解是幼皮妈,一致的
7、。。。。。。半径‘韶。。。。公式解一一招一一林。。。。。有报拓一一一钻,元娜少习。。。。。口公式娜‘材,,有限。。。。。礼日厂元,罕洲。注,应力举位均用‘」·犷衰二外径截面上应力分布网俪东厂一。。面石面团口回··,,“,。‘“。‘。‘,····田。式,一,,。一。。,。,,,一,,“,卜几‘。宣性一。。。卜。。。一,一右衰四砚合面应力兼有叹合力和离心时一一一蕊。兀解,目匕,目,一一一。。。。公式一已帕阳·····口。‘‘‘’。。·一。,,。。,‘。一,。。,一‘。,,,口忿一注过幼点的截面附赶尺寸交化较
