热弹耦合分析论文-杨勇强,王忠民,王永琴

热弹耦合分析论文-杨勇强,王忠民,王永琴

导读:本文包含了热弹耦合分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:圆环板,热弹耦合,非均匀切向随从力,微分求积法

热弹耦合分析论文文献综述

杨勇强,王忠民,王永琴[1](2019)在《非均匀随从力作用下热弹耦合圆环板的动力特性分析》一文中研究指出基于弹性小挠度薄板理论和考虑变形的热传导方程,采用达朗贝尔原理建立了非均匀切向随从力作用下的轴对称圆环板热弹耦合运动方程。采用微分求积法推导了特征方程,得到内边简支(固支)外边自由边界条件下前叁阶量纲为一复频率的实部和虚部随随从力的变化曲线;分析了随从力变化系数、热弹耦合系数、内外半径比对圆环板横向振动复频率和稳定性的影响。数值计算结果表明:在其它参数一定的情况下,圆环板发生第1阶和第2阶耦合颤振失稳;相应的颤振失稳临界载荷随着热弹耦合系数和内外半径比的增大而增大,但随着随从力变化系数的增大而减小。(本文来源于《应用力学学报》期刊2019年04期)

杨勇强,王忠民,王永琴[2](2019)在《摩擦离合器摩擦片的热弹耦合振动分析》一文中研究指出基于弹性薄板小挠度理论和考虑变形影响的热传导方程,建立了摩擦离合器摩擦片的热弹耦合圆环板模型和相应的运动微分方程,采用微分求积法离散运动微分方程和边界条件,得到了离合器摩擦片在横向温度变化影响下前3阶无量纲固有频率与无量纲角速度和热弹耦合系数之间的关系曲线。研究(计算)结果表明,摩擦片的前3阶无量纲固有频率随着无量纲角速度和无量纲热弹耦合系数的增大而增大,不同的边界条件对摩擦片横向振动固有频率的增大幅度有一定的影响。该结论为摩擦离合器的设计与性能分析提供了一定的理论基础。(本文来源于《机械传动》期刊2019年04期)

王勋,薛春霞[3](2018)在《压电矩形薄板热电弹耦合的非线性主共振响应分析》一文中研究指出以压电陶瓷-金属-压电陶瓷对称层合结构为研究对象,基于Hamilton原理、Rayleigh-Ritz法和Von Karman大挠度理论得到的压电矩形薄板的非线性振动控制方程。利用谐波平衡法进行一阶近似响应分析,得到相应的幅频方程,结果表明系统呈现硬非线性,存在多解、跳跃等现象。进一步分析了温度、阻尼、板厚、激励电荷以及模态参数变化对主共振时响应的影响规律。随着温度的升高,系统的共振区间增大,定常解的不稳定区域逐渐增大,共振峰值向"右"偏移,其对应的频率逐渐增大。最后通过Runge-Kutta方法进行数值仿真,数值模拟与理论结果吻合较好,验证了理论方法的正确性。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

于建华,贾秀华,王婷[4](2018)在《某铰接式防爆胶轮车车架刚——弹耦合动态应力分析》一文中研究指出防爆车所处的井下工况条件复杂,车架受力存在多方面的因素,动态冲击会给车辆造成致命伤害。通过建立刚—弹耦合动力学整车模型,模拟了井下实际工况,对车架动态应力进行了仿真分析,对防爆胶轮车车架的结构强度进行了准确评价,以此获得更加全面的研究分析数据,并对车架设计提出了合理化建议。(本文来源于《科技创新与生产力》期刊2018年08期)

孟栋栋[5](2018)在《热弹耦合旋转圆板的振动特性分析》一文中研究指出在实际的工程当中,圆板是许多系统的重要组成构件,有着非常广泛的应用,尤其是运动板在热环境下的振动特性在航空航天、机械、仪表和土建工程等工程技术领域有十分广泛的应用,同时也带来了许多的问题。如机械中的轮盘、涡轮发动机、计算机硬盘,建筑中的基础等。而且这些结构和温度都是耦合的,温度影响结构的应力分布,反过来应力也影响结构的温度场分布。因此有必要对这一问题进行研究。目前,大多数学者的研究主要集中在准静态热弹耦合或静态的热弹耦合以及热环境作用下板的一些动力特性。本文研究了热弹耦合旋转圆板的振动特性和稳定性问题。基于Kirchhoff薄板理论和考虑变形影响时的热传导方程,建立了热弹耦合旋转圆板的运动微分方程。并且得出了系统的特征方程,基于微分变换法进行数值求解。分析了各种边界条件下,热弹耦合因子、角速度等对旋转圆板的复频率的影响。具体的研究工作有:(1)本文所采用的力学模型是在温度场作用下的旋转圆盘,圆盘以常角速度绕中心轴旋转,温度沿板厚方向的变化远远大于沿径向和环向的变化。基于Kirchhoff薄板理论和力的平衡原理推导出了热弹耦合旋转圆板以横向挠度表示的运动微分方程,并给出了边界条件。对所得到的的运动微分方程和边界条件进行适当的简化,然后进行无量纲化,再基于微分变换法对方程进行离散化处理,进而整理得出系统的特征方程进行matlab编程求解。(2)针对所得到的旋转圆板的横向振动微分方程,如果忽略温度场和角速度的影响,则该问题就退化为实心圆板的自由振动问题。然后利用微分变换法对方程变换,再对方程进行求解得到圆板自由振动的各阶固有频率,并与已有文献进行对比,验证本文方法的可行性和准确性。(3)考虑温度影响下的旋转圆板,设定圆板匀速旋转,分析了热弹耦合旋转圆板的振动特性。令方程的热弹耦合系数为零,则方程退化为旋转圆板问题,分析旋转圆板的各阶频率随无量纲角速度的变化以及圆板的临界发散失稳角速度。最后考虑热弹耦合系数的影响,热弹耦合系数对各阶频率的影响以及对旋转圆板发散失稳的临界速度的影响,发现耦合比非耦合情况下临界速度大。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-01)

史修江[6](2018)在《航空发动机主轴轴承动态性能和热弹流润滑状态耦合分析》一文中研究指出主轴轴承是航空发动机稳定可靠运转的核心部件,高速、重载和高温是其典型工况。随着航空发动机大推重比的不断提高,无疑使得这些典型极端工况变得越来越苛刻,导致主轴轴承失效的比例增大。但是随着轴承材料的不断改进,由于疲劳和断裂造成的轴承失效相对变少,与润滑相关的打滑蹭伤和摩擦磨损等失效越来越多。因此,研究航空发动机主轴轴承典型工况下润滑油的使役行为和润滑机制有着重要的意义。本文以航空发动机主轴轴承为研究对象,建立轴承拟动力学和热弹流润滑耦合分析方法,并在耦合分析中考虑粗糙度效应、非牛顿流体、瞬态效应和多润滑状态并存情况的影响,以其典型工况为算例,形成一条从动力学到热弹流润滑,再到接触状态分析的完整理论计算体系,能够准确获得主轴轴承动态性能、润滑特性和状态以及接触应力分布。论文研究的主要内容如下:建立了苛刻复杂工况下航空发动机主轴轴承拟动力学和热弹流耦合分析方法。拟动力学分析为热弹流分析提供接触微区力学参数和运动参数,热弹流分析获得润滑性能反馈作用于拟动力学,二者相互循环迭代实现耦合分析。通过对比不同工况的试验实测、拟合公式和耦合分析方法获得最小膜厚,结果表明,耦合分析结果与试验数据吻合更好。与传统拟动力学分析获得的动态性能相比,耦合分析方法考虑热效应的影响,最小膜厚和摩擦系数发生变化,膜厚减小,接触变形和接触载荷增大,轴承刚度变大,接触微区形状改变,相对滑动增大,摩擦系数又影响摩擦力,从而改变整个滚动轴承的受力和运动状态。另外,载荷的增大还会带来球轴承接触角减小,自旋运动受到抑制,旋滚比减小;滚子轴承承载的滚子数目增多,保持架的滑动率减小。基于耦合分析方法,对主轴轴承的热弹流润滑性能进行了参数化研究。球轴承内圈曲率系数增大,导致接触载荷变大,膜厚减小,对润滑不利;增大球轴承初始接触角和滚动体数目,接触应力减小,有利于增大膜厚,改善润滑;高转速引起的滚动体自旋效应使得油膜热弹流性能不再对称分布,最小膜厚增大,最大温度升高,润滑性能变差。滚子轴承内圈径向游隙增大,承载的滚子数目减少,保持架的滑动率和(接触应力与相对滑动速度乘积)值增大,油膜温度升高,膜厚减小,对润滑不利;内圈椭圆度增大,滚子的受力分布发生变化,承载的滚子数目增多,保持架的打滑率和值减小,油膜温度降低,膜厚增大,改善润滑。基于拟动力学分析,考虑热效应、非牛顿流体和叁维随机粗糙度的影响,建立航空发动机主轴球轴承粗糙表面非牛顿热弹流润滑分析模型。对比了高斯表面、正弦表面和光滑表面的热弹流润滑性能,讨论了均方根和工况参数对主轴球轴承高斯表面油膜润滑性能和状态的影响。探究了非高斯粗糙度参数偏态、峰度、横向纹理和纵向纹理特性对主轴球轴承油膜润滑性能和表面应力分布的影响。有机结合有限元分析技术,完成主轴球轴承次表层应力计算,并对最大等效应力进行了对比验证,探讨了非高斯粗糙度参数对主轴球轴承相对滚动疲劳寿命的影响。考虑航空发动机主轴球轴承变速过程中的瞬态效应和多润滑状态并存情况,耦合其拟动力学性能,建立了主轴球轴承变速工况下的瞬态混合热弹流润滑数值分析模型。以变速和重载工况为算例,对比了瞬态混合热弹流数值解与光干涉试验数据,验证了方法的正确性。研究了主轴球轴承启动过程单个滚动体与内圈接触时由边界润滑到全膜润滑的转变全过程,给出了所有方位角处的滚动体与内圈润滑性能及状态,并与停车过程进行了比较,结果表明,停车过程润滑状态更好,边界润滑时间更短,存在边界润滑的滚动体数目更少。研究了转速增量对加速过程中主轴球轴承润滑状态及特性的影响,提高转速增量有利于快速增大膜厚、降低摩擦、缩短不良润滑时间。探讨了工况参数、结构参数和润滑油参数对停车过程中主轴球轴承瞬态混合热弹流性能的影响,结果表明,径向载荷、轴向载荷、内圈曲率系数和入口油温增大,主轴球轴承提前进入不安全混合润滑状态,边界润滑时间增大,膜厚减小,对润滑不利;润滑油粘度和滚动体数目增多,主轴球轴承延迟进入不安全混合润滑状态,缩短了边界润滑时间,膜厚增大,温度降低,改善了润滑。本文所建立的航空发动机主轴滚动轴承拟动力学和热弹流润滑耦合分析模型为主轴轴承动态特性和润滑性能的准确获取,润滑状态的合理判断和润滑失效的有效预测提供理论依据,为进一步优化主轴轴承设计参数和延长主轴轴承疲劳寿命作理论铺垫,具有重要的理论意义和工程应用价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-05-01)

田文昌[7](2018)在《高速锥-圆柱齿轮传动热弹耦合分析及动态性能优化》一文中研究指出高速齿轮传动系统被广泛应用在航空、航天、航海、电力、运输和化工等领域,由于齿轮副间相对滑动速度高,齿轮啮合时齿面摩擦将产生大量的热量,使得啮合齿面产生瞬时接触高温,从而影响齿轮系统的润滑性能和胶合承载能力;同时轮齿受热产生热变形,将对传动系统动态性能产生影响。因此有必要开展高速齿轮传动热弹耦合分析及动态性能优化研究,以提高其承载能力和可靠性。本文针对高速锥-圆柱齿轮传动装置,开展齿轮传动系统温度场计算、热弹耦合分析、非线性振动特性仿真及动态性能优化研究。论文的主要研究工作如下:(1)利用ANSYS/FLUENT软件建立传动系统润滑状态流场仿真模型,基于计算流体动力学理论进行喷油润滑状态下气液两相流场仿真,计算了齿轮副对流换热系数;利用赫兹接触理论和有限元接触分析方法,计算了齿面摩擦热流量;而后进行了齿轮副稳态和瞬态温度场仿真,结合ISO/TR 13989-2:2000标准校核了齿轮的胶合承载能力。(2)利用ANSYS/LS-DYNA软件,对齿轮系统进行动态接触分析,得到了齿轮副的动态啮合力和动态传递误差;综合考虑齿轮副热变形和接触受载变形,对齿轮系统进行热弹耦合分析,计算了各齿轮副的时变啮合刚度,分析了不同载荷和不同供油温度对齿轮副啮合刚度的影响规律。(3)建立了高速锥-圆柱齿轮传动系统弯-扭-轴耦合非线性动力学集中参数模型,对方程进行了无量纲化处理,采用4-5阶变步长Runge-Kutta法求解无量纲化后的动力学方程组,得到了无量纲频率、间隙、载荷和温度等因素对系统响应的影响规律。(4)采用谐波平衡法求解高速锥-圆柱齿轮传动系统振动微分方程,得出传动系统振动响应的解析表达式;以各齿轮副基本参数为设计变量,建立了以传动系统振动加速度均方根值和总质量最小为目标的混合离散优化模型,基于分枝定界算法对传动系统进行了动态性能优化。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01)

张世亮[8](2018)在《大型风电机组气弹耦合与地震响应特性分析》一文中研究指出现代大型风电机组在风速超过额定风速而小于切出风速的工况下,一般采用变桨距控制风轮功率,而大型柔性叶片在气动载荷、机械载荷与惯性载荷作用下会出现较明显的气弹耦合现象,对风轮气动性能如输出功率等产生影响;同时,我国幅员辽阔,很多风电场处于地震活跃地带,突发的地震载荷引发的地面振动,使运行中的机组受到较为强烈的冲击。本文基于计算多体系统理论、空气动力学理论和土构耦合模型,建立了大型风电机组地震-风弹性耦合分析模型,通过数值模拟,研究叶片在超过额定风速下的气动性能和地震冲击对机组性能的影响,为机组的稳定运行与制定适当的变桨距控制策略提供参考。实际运行中的风轮叶片在气动力与叶片弹性变形振动的耦合作用下会引起叶片截面攻角的变化,而变桨距调节型风力机恰好也是通过改变叶片局部扭角控制功率。研究通过多体系统动力学理论和修正的叶素动量理论建立柔性叶片的气弹耦合模型,仿真叶片在多个风速下的气弹响应,对比不考虑气弹耦合下叶片相应工况下的气弹响应与功率特性,考察气弹耦合作用对变桨距调节的影响,从而提供更准确的变桨距角信息。风力机属于质量和刚度都比较大的工程结构,对风力机进行地震动力学响应分析应结合土壤-结构的耦合作用进行分析。本文引入Wolf土-构耦合模型,通过具有一定刚度和阻尼系数的弹簧振子来模拟土地和风力机结构的相互作用。采用能反映柔性构件弹性变形的―超级单元模型‖将风力机整机离散为带力元弹簧阻尼器连接的多刚体系统,建立了风力机时程动力学分析模型。通过导出的风力机系统的动力学方程,结合叶素动量理论和地震作用理论,在MATLAB环境下编写动力学仿真程序。实现风力机整机在地震、风载荷共同作用下的动力学响应分析。仿真计算了风力机在双水平地震和考虑竖向地震作用下的动力学响应,分析地震作用对风力机柔性部件包括叶片、塔筒载荷的影响。通过有无地震作用的结果对比,评估地震作用对整机性能的影响。研究工作实现了大型风力机组柔性部件的变形和振动与所受到的风载荷、地震载荷间的相互耦合分析以及气弹耦合对风轮气动性能影响分析,对机组的变桨距控制策略的制定、风力机结构优化、强度校核设计均具有重要意义。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-05-01)

王立波,唐矗,杨超[9](2017)在《大展弦比飞翼刚弹耦合运动稳定性分析》一文中研究指出推导了平均体轴系下弹性飞机的刚弹耦合运动方程,然后基于小扰动假设将其线化,综合有理函数拟合得到的时域非定常气动力模型,建立了可用以弹性飞机刚弹耦合运动学稳定性分析的状态空间模型。对某大展弦比飞翼布局无人机的纵向刚弹耦合运动稳定性进行了建模与计算。结果显示随着飞行速度的增加,机翼对称一弯模态与短周期运动模态发生耦合,使得飞翼在较小的飞行速度下就出现自由体颤振现象,表明结构弹性会对飞翼纵向动力学稳定性造成显着的影响,在大展弦比飞翼设计过程中应当引起重视。研究了在刚弹耦合状态空间建模过程中,截取弹性模态阶次的多少对稳定性分析结果的影响。分析了结构刚度对飞翼刚弹耦合运动稳定性的影响。计算表明刚弹耦合失稳速度随机翼刚度的增加呈近似线性增加的趋势。在相同速度水平下,弹性飞翼的短周期频率和阻尼值均随着机翼刚度的增加而增加。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2017年06期)

郭培燕[10](2017)在《无轨胶轮车铰接式车架的刚-弹耦合动态应力分析与研究》一文中研究指出以无轨胶轮车铰接式车架为研究对象,基于刚-弹耦合动力学理论,利用有限元软件和虚拟样机软件相结合的方法,建立包含弹性体车架的整车刚-弹耦合动力学模型,对车辆在多种路面状况行驶的全过程进行动力学仿真,对车架结构强度和动态性能进行了校核和评估。车架改进后的无轨胶轮车在煤矿应用3年后,检查发现车架主体基本完好,重要结构处无损伤,验证了分析的合理性。(本文来源于《煤矿机电》期刊2017年06期)

热弹耦合分析论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于弹性薄板小挠度理论和考虑变形影响的热传导方程,建立了摩擦离合器摩擦片的热弹耦合圆环板模型和相应的运动微分方程,采用微分求积法离散运动微分方程和边界条件,得到了离合器摩擦片在横向温度变化影响下前3阶无量纲固有频率与无量纲角速度和热弹耦合系数之间的关系曲线。研究(计算)结果表明,摩擦片的前3阶无量纲固有频率随着无量纲角速度和无量纲热弹耦合系数的增大而增大,不同的边界条件对摩擦片横向振动固有频率的增大幅度有一定的影响。该结论为摩擦离合器的设计与性能分析提供了一定的理论基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热弹耦合分析论文参考文献

[1].杨勇强,王忠民,王永琴.非均匀随从力作用下热弹耦合圆环板的动力特性分析[J].应用力学学报.2019

[2].杨勇强,王忠民,王永琴.摩擦离合器摩擦片的热弹耦合振动分析[J].机械传动.2019

[3].王勋,薛春霞.压电矩形薄板热电弹耦合的非线性主共振响应分析[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[4].于建华,贾秀华,王婷.某铰接式防爆胶轮车车架刚——弹耦合动态应力分析[J].科技创新与生产力.2018

[5].孟栋栋.热弹耦合旋转圆板的振动特性分析[D].西安理工大学.2018

[6].史修江.航空发动机主轴轴承动态性能和热弹流润滑状态耦合分析[D].哈尔滨工业大学.2018

[7].田文昌.高速锥-圆柱齿轮传动热弹耦合分析及动态性能优化[D].重庆大学.2018

[8].张世亮.大型风电机组气弹耦合与地震响应特性分析[D].广东工业大学.2018

[9].王立波,唐矗,杨超.大展弦比飞翼刚弹耦合运动稳定性分析[J].西北工业大学学报.2017

[10].郭培燕.无轨胶轮车铰接式车架的刚-弹耦合动态应力分析与研究[J].煤矿机电.2017

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