流体与大变形弹性结构物相互作用MPS-BPM耦合模型研究

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作者 郝婕 王丽珠 +1 位作者 蒋勤 朱刘杰 《力学学报》 北大核心 2025年第6期1325-1335,共11页

针对流体与大变形弹性结构物相互作用中流-固界面复杂、大自由液面变形和强非线性运动的特点,采用改进的移动粒子半隐式法(MPS)模拟不可压缩流体运动,引入改进的黏结粒子模型(BPM)计算弹性结构体的变形运动,构建了一种新的基于纯拉格朗... 针对流体与大变形弹性结构物相互作用中流-固界面复杂、大自由液面变形和强非线性运动的特点,采用改进的移动粒子半隐式法(MPS)模拟不可压缩流体运动,引入改进的黏结粒子模型(BPM)计算弹性结构体的变形运动,构建了一种新的基于纯拉格朗日法的MPS-BPM无网格粒子法流-固耦合数值模型.该模型基于压强梯度力量化弹性结构物粒子所受到的周围流体作用;通过建立流体粒子和弹性结构物粒子的压力泊松方程,对流体域和结构域进行统一的数值离散求解,实现弹性结构体对周围流体的反馈作用;利用背景网格法削弱流-固交界面处的数值压力振荡与自由液面的数值波动,增强模型的计算精度和稳定性.首先,通过对弹性悬臂梁在初始瞬时速度条件下的运动模拟,验证改进的BPM法对模拟弹性体大变形运动问题的可靠性.然后,通过对弹性闸门溃坝水流运动与闸门变形、溃坝水流对弹性结构物冲击作用的模拟,分析MPS-BPM流-固耦合模型在模拟复杂的流-固相互作用问题中的适用性.计算结果表明:基于MPS-BPM耦合模型得到的流体速度场和压强场变化合理、弹性结构体内部应力分布平滑且流-固交界面处未出现非物理间隙,该耦合模型能够很好地再现流-固相互作用的运动过程. 展开更多

关键词 流-固耦合数值模拟 移动粒子半隐式法 黏结粒子模型 弹性结构变形 界面耦合

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非饱和原状结构性黄土水-力耦合弹塑性本构模型

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作者 李林 季良 +1 位作者 叶飞 李尧 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2421-2433,共13页

黄土由于特殊的物质成分组成与微观结构,具有水敏性、结构性强度和增湿变形等特殊的工程力学性质。考虑非饱和原状黄土结构性强度和变形与饱和度直接相关的本质特征,以Bishop有效应力和饱和度为作为直接驱动变量,将黄土结构性划分为固... 黄土由于特殊的物质成分组成与微观结构,具有水敏性、结构性强度和增湿变形等特殊的工程力学性质。考虑非饱和原状黄土结构性强度和变形与饱和度直接相关的本质特征,以Bishop有效应力和饱和度为作为直接驱动变量,将黄土结构性划分为固有结构性和受水分影响的胶结结构性,分别构建了固有结构性随应变的演化方程和压缩特性随饱和度的演化方程,在饱和度-有效应力空间建立了非饱和原状黄土的增湿屈服方程。进而采用变形相关的弹塑性土-水特征曲线,通过体应变耦合了黄土的水力-力学行为,在有效应力-饱和度空间建立了非饱和原状黄土的水-力耦合弹塑性本构模型。模型具有12个参数,可通过非饱和三轴压缩试验和剪切试验标定。通过西安黄土、伊朗黄土以及兰州黄土在不同水力路径下的既有压缩试验和剪切试验数据进行了模型参数标定与验证。结果表明,模型能够合理预测非饱和原状黄土的结构性屈服行为、增湿变形特性、水-力耦合特性以及加载和增湿顺序对土体变形和水力特性的影响。以有效应力与饱和度作为直接驱动变量在有效应力-饱和度空间建立非饱和原状黄土的水-力耦合模型,可以体现原状黄土力学特性与含水率之间的直接关系,为原状非饱和黄土本构模型的建立提供了新思路。 展开更多

关键词 原状黄土 非饱和特性 结构性演化 增湿变形 水-力耦合 弹塑性模型

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超高速微织构螺旋槽干气密封热-流-固耦合分析

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作者 刘暅豪 丁雪兴 丁俊华 《流体机械》 北大核心 2025年第3期69-78,共10页

为探究超高速干气密封端面轴向变形对密封性能的影响规律,在考虑力载荷、热载荷作用下,建立三维几何固体域模型以及流体域模型,引入Air真实气体效应、湍流效应等多重复杂效应情形下,研究超高转速干气密封间隙流体对动、静环耦合面轴向... 为探究超高速干气密封端面轴向变形对密封性能的影响规律,在考虑力载荷、热载荷作用下,建立三维几何固体域模型以及流体域模型,引入Air真实气体效应、湍流效应等多重复杂效应情形下,研究超高转速干气密封间隙流体对动、静环耦合面轴向变形规律以及变形对密封性能影响。研究表明,当n为40 000 r/min,P_(i)为8~14 MPa,T_(i)为373.15~493.15 K时工况条件下,密封环端面出现不同程度的微变形;当n为40 000 r/min,P_(i)为11 MPa,T_(i)为373.15 K时工况条件下,力变形下的泄漏率最大(MS-DGS,4.19 g/s),热变形下的泄漏率最小(MS-DGS,1.69 g/s),在热-流-固耦合变形下,泄漏率是介于力变形和热变形范围之间(MS-DGS,3.66 g/s);MS-DGS端面轴向变形较S-DGS端面轴向变形较小,且MS-DGS较S-DGS泄漏率降低1.94%。研究可为超高速干气密封的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 干气密封 微织构 超高速 真实气体效应 热-流-固耦合 变形

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硅微陀螺的静电-结构耦合分析与模拟 被引量：3

4

作者 李伟剑 苑伟政 +1 位作者 马炳和 乔大勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期753-756,共4页

硅微陀螺是一个涉及力、电和流体等多个能量域的复杂系统 ,设计过程中综合考虑这些能量域的耦合作用有利于预测和改善陀螺的系统性能。本文采用半解析的方法分析了陀螺中的静电-结构耦合问题 ,引入机电转换单元模拟了偏置电压对驱动模... 硅微陀螺是一个涉及力、电和流体等多个能量域的复杂系统 ,设计过程中综合考虑这些能量域的耦合作用有利于预测和改善陀螺的系统性能。本文采用半解析的方法分析了陀螺中的静电-结构耦合问题 ,引入机电转换单元模拟了偏置电压对驱动模态和敏感模态频率的影响。结果表明基于半解析的耦合分析方法能准确快速地求解微陀螺的静电 展开更多

关键词 硅微陀螺 耦合分析 静电-结构耦合

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基于ANSYS的圆柱滚子轴承热-结构耦合变形研究 被引量：4

5

作者 李一耕 郑永江 +1 位作者 陈锦江 李永欣 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第11期18-21,共4页

高速运转的轴承会产生大量热,以某一型号的圆柱滚子轴承为例,通过理论计算公式求得在一定载荷作用下轴承滚子与滚道的摩擦功率,利用ANSYS有限元软件建立轴承的三维有限元模型并考虑此摩擦功率,仿真得到轴承整体及各组成部分的稳态温度场... 高速运转的轴承会产生大量热,以某一型号的圆柱滚子轴承为例,通过理论计算公式求得在一定载荷作用下轴承滚子与滚道的摩擦功率,利用ANSYS有限元软件建立轴承的三维有限元模型并考虑此摩擦功率,仿真得到轴承整体及各组成部分的稳态温度场,并把结果导入结构分析,最终求解轴承热-结构耦合变形。结果显示正常工作状态的圆柱滚子轴承变形是结构载荷与热载荷共同作用的结果,高速运转轴承产生的热载荷对轴承旋转精度及轴承部件(尤其是滚子)的影响显著。圆柱滚子轴承的热-结构耦合变形研究为改善热载荷影响和降低轴承发热量的研究提供理论依据。 展开更多

关键词 圆柱滚子轴承 热分析 有限元 温度场 热-结构耦合变形

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基于分子动力学模拟的多晶结构微观热-力耦合行为的计算 被引量：2

6

作者 田霞 崔俊芝 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期95-98,共4页

基于分子动力学模拟,建立了一套可用于表征微观下多晶结构热-力耦合行为的算法框架。该算法的要点是将连续模型和分子模拟耦合起来,并使守恒定律在微观连续模型和原子层次上都得到满足,与利用传统的连续介质力学建立晶界与晶粒的本构方... 基于分子动力学模拟,建立了一套可用于表征微观下多晶结构热-力耦合行为的算法框架。该算法的要点是将连续模型和分子模拟耦合起来,并使守恒定律在微观连续模型和原子层次上都得到满足,与利用传统的连续介质力学建立晶界与晶粒的本构方程相比,本模型中的连续流是通过原子模型准确计算得到的,从而避免了使用经验的本构方程。 展开更多

关键词 分子动力学模拟 连续模型 多晶结构 微尺度 热-力耦合行为

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宏微运动平台热-结构耦合有限元分析及优化 被引量：2

7

作者 刘升 隆志力 +1 位作者 张洪 赵季平 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第9期162-165,共4页

采用有限元热分析方法,构建宏微运动平台的热-结构耦合分析模型,对宏微运动平台的连接架及柔性铰链平台开展热特性分析。耦合场分析结果发现,相比无温度场载荷条件,连接架及柔性铰链平台的变形量增大。对运动平台的关键部件连接架进行... 采用有限元热分析方法,构建宏微运动平台的热-结构耦合分析模型,对宏微运动平台的连接架及柔性铰链平台开展热特性分析。耦合场分析结果发现,相比无温度场载荷条件,连接架及柔性铰链平台的变形量增大。对运动平台的关键部件连接架进行尺寸优化,尺寸优化后的连接架最大变形量减少15.2%,总质量减少12.6%,最大应力减少20.3%。补充了传统的仅考虑结构载荷影响的方法,为运动平台的超精密定位和稳定运行提供更为全面的分析。 展开更多

关键词 宏微定位平台 热-结构耦合分析 尺寸优化 有限元分析

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钛表面微-纳米结构改性对变形链球菌粘附的影响

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作者 刘雯君 邱憬 +3 位作者 仇颖莹 杨洁 王国平 汤春波 《南京医科大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期727-731,共5页

目的 :研究钛表面微-纳米结构改性对变形链球菌粘附的影响。方法 :根据钛表面处理方法分为4组:机械抛光组、喷砂组、阳极氧化组、喷砂-阳极氧化组。采用扫描电镜观察各组试件的表面形貌,采用接触角测量仪测算双蒸水在试件表面的接触角,... 目的 :研究钛表面微-纳米结构改性对变形链球菌粘附的影响。方法 :根据钛表面处理方法分为4组:机械抛光组、喷砂组、阳极氧化组、喷砂-阳极氧化组。采用扫描电镜观察各组试件的表面形貌,采用接触角测量仪测算双蒸水在试件表面的接触角,检测各组试件表面的润湿性。将试件与变形链球菌共同孵育,采用菌落形成单位计数法和扫描电镜观测试件表面粘附细菌的数量和形态。结果:扫描电镜观察显示,喷砂-阳极氧化组的钛表面形成微米孔内复合纳米管阵列的微-纳米结构。四组试件表面的接触角为:机械抛光组、喷砂组>阳极氧化组、喷砂-阳极氧化组。4组试件表面的变形链球菌粘附数量为:阳极氧化组、喷砂-阳极氧化组>喷砂组>机械抛光组。结论:与钛表面纳米管阵列相比,钛表面微-纳米结构改性未增加变形链球菌的粘附数量。 展开更多

关键词 钛 微-纳米结构 变形链球菌

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基于ANSYS Workbench的数控车床主轴系统热-结构耦合分析 被引量：18

9

作者 何俊 赖玉活 +2 位作者 罗锡荣 罗晓龙 房学明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第7期19-22,共4页

在有限元法与热应力学分析基础上,建立数控车床主轴系统的有限元模型,计算主轴系统热特性分析的边界条件.利用有限元分析软件ANSYS Workbench对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到主轴系统的温度场分布和热变形,通过实验验证模型的正确... 在有限元法与热应力学分析基础上,建立数控车床主轴系统的有限元模型,计算主轴系统热特性分析的边界条件.利用有限元分析软件ANSYS Workbench对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到主轴系统的温度场分布和热变形,通过实验验证模型的正确性。同时计算不同主轴转速对主轴系统温升及热变形的影响,分析结果为主轴系统的优化设计及误差补偿提供了一定的依据。 展开更多

关键词 数控车床 热-结构耦合 主轴系统 热变形

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高层建筑在桩-土-上部结构共同耦合作用下的有限元分析 被引量：4

10

作者 王子健 武黎明 +2 位作者 王继武 许华东 王秋红 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第4期540-543,共4页

以某12层钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,采用有限元软件ANSYS分析了"桩-土-上部结构共同耦合作用"与"正常设计条件"两种情况下,上部结构的内力及变形情况,并将计算结果进行对比分析。分析结果表明在高层建筑结构设... 以某12层钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,采用有限元软件ANSYS分析了"桩-土-上部结构共同耦合作用"与"正常设计条件"两种情况下,上部结构的内力及变形情况,并将计算结果进行对比分析。分析结果表明在高层建筑结构设计时,应该充分考虑到下部结构对上部结构的影响,从而使设计更加合理。 展开更多

关键词 高层建筑结构 桩-土-上部结构 耦合作用 内力 变形 对比分析

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皮卫星及其星箭分离机构的热-结构耦合与间隙设计 被引量：2

11

作者 谢长雄 徐月同 +2 位作者 夏晨晖 陈子辰 傅建中 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1800-1807,共8页

对皮卫星与星箭分离机构进行了热结构耦合分析,以便合理地设计皮卫星与导轨面间的配合间隙,确保皮卫星安全可靠分离。在充分考虑皮卫星发射过程中卫星、地球、太阳三者几何关系的基础上,计算了皮卫星及其星箭分离机构在卫星发射过程中... 对皮卫星与星箭分离机构进行了热结构耦合分析,以便合理地设计皮卫星与导轨面间的配合间隙,确保皮卫星安全可靠分离。在充分考虑皮卫星发射过程中卫星、地球、太阳三者几何关系的基础上,计算了皮卫星及其星箭分离机构在卫星发射过程中所吸收的外热流;通过有限元分析求解了卫星发射过程中的温度场和热变形情况。基于上述工作,设计了皮卫星与导轨间的配合间隙。分析结果显示:受冷黑环境和传导热流影响,卫星与导轨背阴面变形较大,但皮卫星外壳和导轨面总体并未发生大的扭曲形变;在600N和300N预紧力作用下,皮卫星与导轨面间的配合间隙最大变化量分别为62.3μm和63μm。根据分析结果合理选择了配合公差。得到的结果表明:皮卫星及其星箭分离机构在高低温试验后能正常分离,在轨星箭分离姿态与仿真结果吻合,实验结果验证了卫星与导轨间配合间隙设计的合理性,可用于指导皮卫星星箭分离机构的结构设计和热控制设计。 展开更多

关键词 皮卫星 星箭分离机构 热变形 热-结构耦合 间隙配合

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基于磁—结构直接耦合动态分析变压器绕组变形的研究 被引量：6

12

作者 王雪 吴涛 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期24-30,共7页

在短路电流作用下,变压器绕组会承受连续变化的巨大电磁力冲击,过程中可能影响变压器稳定运行,甚至遭受严重破坏。针对传统方法难以分析考虑和结构场相互影响下绕组变形动态过程的现状,提出磁—结构直接耦合方法,将其引入到对变压器绕... 在短路电流作用下,变压器绕组会承受连续变化的巨大电磁力冲击,过程中可能影响变压器稳定运行,甚至遭受严重破坏。针对传统方法难以分析考虑和结构场相互影响下绕组变形动态过程的现状,提出磁—结构直接耦合方法,将其引入到对变压器绕组变形动态过程的研究。以一台220 kV典型变压器为例,首先通过ANSYS磁—结构直接耦合方法,分析了变压器的磁场和结构场耦合特性。然后,针对系统故障实例,分析了变压器绕组变形的动态过程。最后,进一步针对故障实例中电流最大时刻,对比静态场分析结果,分析结论一致,验证了方法的正确性。该研究为动态分析变压器绕组变形过程提供了一种有效的研究方法。 展开更多

关键词 变压器 绕组变形 有限元 磁-结构 直接耦合 动态分析

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HIAF强流重离子加速器真空室烘烤功率计算及热-结构耦合分析 被引量：4

13

作者 谢文君 蒙峻 +1 位作者 罗成 万亚鹏 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期424-429,共6页

针对薄壁真空室的使用特点,首先利用ANSYS有限元软件进行结构优化设计。其次通过理论计算和数值模拟相结合的方法计算出真空室烘烤功率,并给出在达到热平衡后真空室的温度分布规律。此外采用间接耦合法得到薄壁真空室在热-结构耦合状态... 针对薄壁真空室的使用特点,首先利用ANSYS有限元软件进行结构优化设计。其次通过理论计算和数值模拟相结合的方法计算出真空室烘烤功率,并给出在达到热平衡后真空室的温度分布规律。此外采用间接耦合法得到薄壁真空室在热-结构耦合状态下的变形及应力分布规律,结果表明升温阶段损失功率随时间而逐渐增加,真空室达到热平衡后损失功率保持恒定;仅大气压作用下真空室被压缩,高度方向的变形占主导地位,在烘烤过程中热载荷带来的影响较大,真空室长度方向的变形占主导地位;由于气体载荷和热载荷在某一点处所引起的应力方向不一致,所以真空室在热-结构耦合作用下的最大应力不是各个载荷应力值的线性叠加。 展开更多

关键词 真空 烘烤功率 损失功率 热-结构耦合 变形 应力

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各向异性热压稀土永磁体的热变形机制及微磁结构研究 被引量：13

14

作者 李卫 朱明刚 《中国工程科学》 2011年第10期4-12,27,共10页

重点研究制备工艺对各向异性热压稀土永磁体性能的影响,探讨了热压永磁体的热变形机理和数学描述模型,并尝试从微磁结构的角度研究各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体,揭示纳米晶粒之间的静磁和交换耦合相互作用、磁化和反磁化、热退磁等微观机... 重点研究制备工艺对各向异性热压稀土永磁体性能的影响,探讨了热压永磁体的热变形机理和数学描述模型,并尝试从微磁结构的角度研究各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体,揭示纳米晶粒之间的静磁和交换耦合相互作用、磁化和反磁化、热退磁等微观机制。获得了最佳磁性能为:Hcj=1 157 kA/m,Br=1.465 T,(BH)max=426 kJ/m3纳米晶Nd-Fe-B磁体。 展开更多

关键词 纳米晶Nd-Fe-B辐向环 热压-热变形 各向异性 微磁结构

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高精度立式磨床热-结构耦合分析 被引量：2

15

作者 郑孝 米洁 +1 位作者 孟玲霞 杨庆东 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第8期172-175,共4页

在有限元法与热应力学分析的基础上,建立了高精度立式磨床整机有限元模型,计算了磨床在加工过程中整机热特性分析的边界条件。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对整机进行热特性分析同时对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到整机的温... 在有限元法与热应力学分析的基础上,建立了高精度立式磨床整机有限元模型,计算了磨床在加工过程中整机热特性分析的边界条件。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对整机进行热特性分析同时对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到整机的温度场及对加工精度有主要影响的主轴热变形。分析了影响整机温度分布与主轴热变形的因素,对整机与主轴结构提出了一些热误差补偿建议,分析结果为磨床整机及主轴系统的进一步热特性优化设计及热误差补偿提供了一定的依据。 展开更多

关键词 高精度立式磨床 热-结构耦合 主轴热变形

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高速磨削电主轴热-结构耦合有限元分析与仿真 被引量：3

16

作者 王鹏 李文斌 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第12期146-149,共4页

在高速磨削加工中,电主轴的热结构状态直接影响高速加工机床的加工尺寸精度和表面质量。这篇文章利用传统理论对高速磨削电主轴进行了热-结构耦合分析,分别计算热稳态下主轴各种边界条件,在理论研究的基础上结合有限元软件进行热-结构... 在高速磨削加工中,电主轴的热结构状态直接影响高速加工机床的加工尺寸精度和表面质量。这篇文章利用传统理论对高速磨削电主轴进行了热-结构耦合分析,分别计算热稳态下主轴各种边界条件,在理论研究的基础上结合有限元软件进行热-结构耦合仿真分析,得到电主轴热变形主要与电机损耗、轴承发热与冷却液系统有关的结论。这一结论充分说明引起电主轴变形的主要因素,为今后在试验中建立电主轴热补偿体系以及减少热变形提供了有力的理论支持。 展开更多

关键词 高速磨削电主轴 热-结构耦合 有限元 热变形 热补偿体系

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水下航行器艉轴球面机械密封热-结构耦合分析 被引量：3

17

作者 周旭辉 刘正林 《船海工程》 北大核心 2016年第3期63-69,共7页

针对船舶轴系校中不良、轴承磨损等因素会导致艉轴平面机械密封面出现垂向偏移,严重影响密封面的接触压力、温度和变形等密封性能的问题,应用有限元方法建立水下航行器艉轴球面机械密封热-结构耦合模型,在不同的潜深和轴转速条件下,分... 针对船舶轴系校中不良、轴承磨损等因素会导致艉轴平面机械密封面出现垂向偏移,严重影响密封面的接触压力、温度和变形等密封性能的问题,应用有限元方法建立水下航行器艉轴球面机械密封热-结构耦合模型,在不同的潜深和轴转速条件下,分析轴线垂向偏移对球面机械密封的接触压力、温度和变形状况的影响规律,结果表明,在轴线有垂向偏移的情况下,密封球面的接触压力、温度和变形与无偏移相比变化很小,说明球面机械密封具有良好的自位能力,能在不同工况条件下保持较稳定的密封性能。 展开更多

关键词 球面机械密封 热-结构耦合模型 接触压力 温度 变形

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立卧式加工中心高速电主轴的热-结构耦合分析 被引量：2

18

作者 李有堂 雷翼凤 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期33-36,共4页

以立卧式加工中心高速电主轴单元为研究对象,建立高速电主轴系统的有限元分析模型,分析计算得到系统热特性分析的边界条件.利用有限元分析软件ANSYS Workbench对电主轴在不同转速条件下的温度场及其主轴的热变形进行仿真分析并进行实验... 以立卧式加工中心高速电主轴单元为研究对象,建立高速电主轴系统的有限元分析模型,分析计算得到系统热特性分析的边界条件.利用有限元分析软件ANSYS Workbench对电主轴在不同转速条件下的温度场及其主轴的热变形进行仿真分析并进行实验验证.结果表明:影响产品加工质量的主要因素为轴向位移和径向跳动,而且主轴转速越大其位移值越大. 展开更多

关键词 高速电主轴 热-结构耦合 热变形

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月基望远镜反射镜转台的热-结构耦合分析及验证 被引量：2

19

作者 上官爱红 王晨洁 +2 位作者 张昊苏 秦德金 刘朝晖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1956-1964,共9页

为了提高月基望远镜反射镜转台的工作性能,对反射镜转台进行了热-结构耦合分析以及试验验证和在轨验证。根据输入条件、热载荷、热边界等建立有限元模型对反射镜转台结构及主要发热部件进行了温度场计算。将温度载荷,预紧力载荷,边界条... 为了提高月基望远镜反射镜转台的工作性能,对反射镜转台进行了热-结构耦合分析以及试验验证和在轨验证。根据输入条件、热载荷、热边界等建立有限元模型对反射镜转台结构及主要发热部件进行了温度场计算。将温度载荷,预紧力载荷,边界条件输入结构有限元模型进行了热-结构耦合分析,得到了半封闭U型结构、高精密运动轴系、蜗轮蜗杆热变形和热应力。推导了轴系摩擦力矩的计算公式,将分析计算中的数据代入公式中获得了轴系的摩擦力矩,并根据摩擦力矩选取了合适力矩的电机。计算结果显示,左轴系在低温工况-25℃下摩擦力矩较大,达14.163N·mm;高温工况下摩擦力矩较小,55℃时为4.796N·mm。垂直轴轴系在低温工况-25℃时摩擦力矩为16.45N·mm;高温工况下由于轴系卸载,摩擦力矩为零。结果表明反射镜转台可以在-25℃^+55℃下正常工作。文中还通过试验验证和在轨验证证明了反射镜转台热-结构耦合分析的有效性和合理性。 展开更多

关键词 月基望远镜 反射镜转台 热-结构耦合分析 热变形 热应力 轴系摩擦力矩

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空间充气可展薄膜天线热-结构耦合分析 被引量：4

20

作者 成新兴 陈务军 张淑杰 《四川兵工学报》 CAS 2011年第1期127-131,143,共6页

介绍了热-结构耦合分析原理,并建立了空间充气可展薄膜天线的分析模型。给出热荷载和基本假定,计算了出其在低地轨道(LEO)下运行2个周期的温度场及时间温度曲线。并以此为基础进行了空间充气可展薄膜天线的热应力和热变形分析。空间充... 介绍了热-结构耦合分析原理,并建立了空间充气可展薄膜天线的分析模型。给出热荷载和基本假定,计算了出其在低地轨道(LEO)下运行2个周期的温度场及时间温度曲线。并以此为基础进行了空间充气可展薄膜天线的热应力和热变形分析。空间充气可展薄膜天线的最高温度56.5℃,最低温度-92.8℃,同一时刻最大温差达93.10℃,最大Von Mises应力为931 511 Pa,最大Y向变形为9.666 mm,最大Y向变形RMS值为1.792 mm。对空间充气可展薄膜天线研制具有参考价值。 展开更多

关键词 空间充气可展薄膜天线 热-结构耦合分析 温度场 热应力 热变形

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