marc在接触分析中的应用

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1、F**4%(((2.0)&轴承&((.年第%%期%2.$4+%2%%+TV,-6;7IA<=&((.，48’%%!产品设计与应用"!"#$在接触分析中的应用%%%&张宝生，陈嘉庆，蒋力培，陈火红（%’北京石油化工学院，北京%(&)((；&’!*$公司，北京%(((++）摘要：介绍了!"#$软件的各部分组成及其非线性分析功能的特点，并以圆柱接触为例，将!"#$有限元分析结果与赫兹理论进行了比较，两者吻合得比较好，这为!"#$软件在求解诸如轴承分析、铁轨分析和橡胶密封等方面开辟了很好的应用前景。关键词：有限元；!"#$；赫兹接触中图分类号：,-%..’..&；

2、,/.%0；1&+&’&%文献标识码："文章编号：%(((2.0)（&&((.）%%2(((%2(.!"#$%&’"()%*+%’$,-+%+.’/*’0’%.!%$*12+23)4.5$,’6!784),8)%.$&.!%$*12+23-"4567829:;<=，$->4?72@A<=，?"45BA2C;A，$->4-D82:8<=（%’6;AEA<=F<9GAGDG;8H/;I82J:;KAJ7L,;J:<8L8=M，6;AEA<=%(&)(($:A<7；&’!*$$8’6;AEA<=%(((++，$:A<7）!92.,$&.：,:;!"#$98HGN

3、7I;7

4、）在科学研究和工程界非线性的组合，对于这种情况，!"#$采用非线设计中应用越来越普遍，近年来随着国外通用有性方程组，数值解法、接触迭代以及自适应时间载限元软件如4"*,#"4、/",#"4、"4*S*、!"#$等荷步长选择，来确保快速求解非线性问题。的流行，越来越多的用户开始使用这些软件来分&接触分析功能及应用探讨析工程问题，但$">软件在应用领域的广度和深度上我国与国外相比还有很大差距，对于通用&’%接触问题的提出及常用方法$">软件是否能真正解决某些特殊领域的问题还接触问

5、题属非线性约束问题，实际中，大多数有疑虑。物体之间的相互作用通过接触来实现，在金属及塑料的加工、密封圈的密封及轴承分析中更是关%!"#$软件简介键所在。如果!"#$能够很好的、高精度的求解!"#$软件是处理高度组合非线性结构、热接触问题，就会使这些问题变得非常方便、灵活。及其他物理场和耦合场问题的高级有限元软件，用户不需要具备非常专业的理论知识，只需在其突出特点是它的非线性分析能力。!"#$软件!"#$软件中建模、划分网格、加载边界条件等就可以处理来自材料、几何和边界条件这三类来源可方便地得到所需结果。的非线性问题。实际的非线性问题往往不只简单基于直接约束

6、的接触算法是!"#$在处理接的出现一种非线性，而是同时出现材料、几何和边触问题时最常用的方法。该方法对接触描述的精度高，且有普遍适应性，不需要增加特殊的界面单收稿日期：&((.2(&2%T元，也不涉及复杂的接触条件变化，但由于接触关作者简介：张宝生（%U0%2），%UU&年毕业于北京航空航天大学飞行器设计专业。工程硕士学位，研究方向为机电系的变化会增加系统矩阵带宽。万方数据系统仿真及现代机械设计。&’&圆柱体二维接触·"·《轴承》",,#0E0!!""虽然赫兹理论能够解决很多接触问题，但是!!)$!!)$"式中%*（#）!##对于诸如带凸度滚子与凸度滚道的

7、线接触、双列#!"角接触球轴承的力学分析等问题却不易解决。它!!!%*（$）!!!是基于以下假设：（!）应力不超过材料的比例极!!"限，即所有的变形均发生在弹性变形阶段。（"）载取!!%!!&&，!"%$$&&，!%+,,-，#!%荷与表面垂直，不考虑表面切向应力。（#）与受载#"%",$,,,./’，$!%$"%,0"1，计算得"%,0""$物体的曲率半径相比，接触面积的尺寸很小。因&&，!&’(%!$!1./’。此赫兹理论是一个近似解。"0#.234求解结果与分析圆柱体的二维接触问题是赫兹接触的典型范对上述问题用.234软件进行求解，图"为例之一，其应

8、用广泛，可与滚动轴承、齿轮、凸轮顶以及冲头等机械机构的接触分析相联