典型接触条件下双层螺旋曲杆束的弯曲特性

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作者 王荣辉 刘锡月 +2 位作者 赵勇霖 甄晓霞 张卓杰 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期12-24,共13页

为研究双层螺旋曲杆束在拉-弯耦合作用下的力学行为及其内部钢丝协同工作机理,考虑丝间摩擦滑移,建立了层间接触、同步接触两类典型条件下的侧丝微段静力平衡关系并进行了解析推导,同步提出一种改进的半精细化有限元模型进行数值模拟和... 为研究双层螺旋曲杆束在拉-弯耦合作用下的力学行为及其内部钢丝协同工作机理,考虑丝间摩擦滑移,建立了层间接触、同步接触两类典型条件下的侧丝微段静力平衡关系并进行了解析推导,同步提出一种改进的半精细化有限元模型进行数值模拟和结果对比。由弯曲变形时侧丝所受剪切力的分布规律获得了两类接触条件下的丝间相对滑移方向,并在此基础上根据平衡方程推导得到侧丝滑移后的轴力限值;通过对各丝贡献的弯矩求和得到在拉-弯耦合作用下曲杆束各截面的弯矩-局部曲率关系式,并提出一种简化的弯矩-曲率均值关系式描述其整体弯曲行为。结果表明:由于侧丝沿曲杆束整体轴向周期旋转,相邻丝之间接触面有滑移驻点,且驻点两侧相对滑移方向相反;侧丝-侧丝、侧丝-芯丝接触面的滑移驻点、初始滑移位置不同;忽略内部滑移扩展过程,两类接触条件下双层螺旋曲杆束具有相同的弯矩-曲率均值关系式,函数图像呈双折线;半精细化有限元模型滑移前后的弯曲变形结果与解析值的相对误差小于4%,且提取的丝间相对滑移结果规律与分析结论相符。 展开更多

关键词 螺旋曲杆束 拉-弯耦合 丝间滑移 弯曲特性 接触条件 半精细化有限元模型

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催化裂化用短接触旋流反应器内气固滑移特性 被引量：4

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作者 朱丽云 赵文斌 +3 位作者 仲理科 张玉春 王振波 金有海 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3468-3475,共8页

利用欧拉-欧拉双流体模型对短接触旋流反应器分离腔内气固滑移特性进行了数值模拟,主要研究了切向气固滑移速度的分布规律,并考察了操作参数和物性参数对分离腔内切向滑移速度的影响。计算结果表明,分离腔内切向气固滑移速度沿径向呈&#... 利用欧拉-欧拉双流体模型对短接触旋流反应器分离腔内气固滑移特性进行了数值模拟,主要研究了切向气固滑移速度的分布规律,并考察了操作参数和物性参数对分离腔内切向滑移速度的影响。计算结果表明,分离腔内切向气固滑移速度沿径向呈'驼峰'分布;当气相入口速度增大或者剂气比减小时,切向气固滑移速度变小,颗粒切向速度增大,离心力增大,有利于提高气固分离效率;颗粒密度对切向滑移速度分布影响不大;颗粒粒径较大时,在排尘口易出现堵塞,不利于长周期运行;建立了截面平均切向气固滑移速度计算模型,计算值与模拟结果误差在±7.0%以内。 展开更多

关键词 短接触旋流反应器 分离腔 滑移速度 模拟 分离 模型

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粗粒料接触面模型及其在土石坝工程中的应用 被引量：3

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作者 李文轩 卞士海 +1 位作者 李国英 吴俊杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2379-2388,共10页

在土石坝工程中越来越重视岸坡与坝料之间的接触特性,将土体本构模型中使用较多的双曲线型硬化规律运用至接触面模型,提出了一个简洁的接触面本构模型,推导了接触面模型刚度矩阵表达式。通过对4组试验的预测结果与试验结果的对比,表明... 在土石坝工程中越来越重视岸坡与坝料之间的接触特性,将土体本构模型中使用较多的双曲线型硬化规律运用至接触面模型,提出了一个简洁的接触面本构模型,推导了接触面模型刚度矩阵表达式。通过对4组试验的预测结果与试验结果的对比,表明该模型可以较好地预测粗粒料的界面剪切试验。将提出的接触面模型嵌入有限元程序,应用于如美心墙坝河谷与坝料的接触分析。三维有限元计算结果表明:坝体两侧岸坡的剪切位移变化规律都是中间部分剪切滑移量较大,岸坡边缘部分相对较小,陡坡一侧最大滑移量大于较缓一侧。这些均符合粗粒料滑移的基本规律,可为岸坡-坝料接触特性研究以及土石坝工程计算提供参考。 展开更多

关键词 双曲线型硬化规律 接触面模型 直剪试验 模型验证 剪切滑移特性

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风电机组基础中钢板与混凝土间接触分析 被引量：2

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作者 张家志 石峰 +2 位作者 向际超 曾毅 宋晓萍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期763-768,共6页

将大型风电机组基础简化为1/4缩比例微元模型,通过对简化模型试件进行拉拔试验,研究其粘结应力分布规律,并提出相应的理论表达式。同时,运用ANSYS建立风电机组基础缩尺简化试验的有限元模型,运用面面接触技术模拟钢板与混凝土间的接触,... 将大型风电机组基础简化为1/4缩比例微元模型,通过对简化模型试件进行拉拔试验,研究其粘结应力分布规律,并提出相应的理论表达式。同时,运用ANSYS建立风电机组基础缩尺简化试验的有限元模型,运用面面接触技术模拟钢板与混凝土间的接触,对风电基础中钢板与混凝土间的粘结滑移性能进行模拟。计算结果表明,所采用的有限元分析方法能较好地模拟试验结果,可用于工程实际分析。 展开更多

关键词 风电机组基础 简化模型 接触 粘结 滑移

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悬索桥锚碇剪切滑移的机理及试验初探 被引量：11

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作者 游晓敏 黄宏伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期336-342,共7页

根据悬索桥锚碇的受力特点,提出研究锚碇结构与地层发生剪切滑移的重要性。将锚碇与土体之间发生相对滑移的过程分为3个阶段,解释了各个阶段中剪切滑移的形成发展过程及其机理,给出了接触面在剪切滑移的各个阶段中其剪应力的分布形态以... 根据悬索桥锚碇的受力特点,提出研究锚碇结构与地层发生剪切滑移的重要性。将锚碇与土体之间发生相对滑移的过程分为3个阶段,解释了各个阶段中剪切滑移的形成发展过程及其机理,给出了接触面在剪切滑移的各个阶段中其剪应力的分布形态以及剪力作用下土体自身产生的切向位移的分布状况。依托某实际工程,按照1:100的比例制作锚碇结构模型,剖析了模型试验现象的原因,验证了理论分析中提出的定性判断结果。 展开更多

关键词 剪应力 相对滑移 锚碇 模型试验 接触面

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摩擦系数对高副接触磨损影响的有限元模拟 被引量：3

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作者 张优云 陈朝 +1 位作者 朱永生 蒋翔俊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期64-69,共6页

为研究摩擦系数对高副接触磨损的影响,利用有限元方法,采用ANSYS软件建立了圆柱和平板相接触的磨损预测模型.根据改进的Archard磨损模型计算磨损量,采用移动接触边界节点的方法来模拟材料的去除过程,并与实验数据进行了对比,证明了模型... 为研究摩擦系数对高副接触磨损的影响,利用有限元方法,采用ANSYS软件建立了圆柱和平板相接触的磨损预测模型.根据改进的Archard磨损模型计算磨损量,采用移动接触边界节点的方法来模拟材料的去除过程,并与实验数据进行了对比,证明了模型的合理性.利用该模型,研究不同的摩擦系数对磨损量、接触压力、滑移量、正应力、剪应力的影响.仿真结果表明,较小的摩擦系数会产生较大的接触压力和滑移量,从而使磨损量增大.较大的摩擦系数会加速疲劳的产生. 展开更多

关键词 磨损 Archard模型 有限元方法 摩擦系数 接触压力 滑移量

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主轴式滚磨光整加工接触力修正系数研究 被引量：3

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作者 王娜 杨胜强 +1 位作者 曹波 赵婷婷 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第4期131-136,共6页

高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题。基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性... 高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题。基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性尚未可知。将滚抛磨块尺寸、滚筒转速以及加工位置作为影响接触力大小的评价指标,考虑仿真模拟与实验验证的可比性,设计构建了与仿真模拟完全相同的实验装置和工艺参数环境,选用Hertz-Mindlin无滑移接触模型进行模拟仿真,探究模拟仿真与实验测试得到的工件与滚抛磨块之间的法向接触力的规律性。通过量化接触对象球径比、加工位置以及滚筒转速对于接触力的影响,推导出接触力相关修正系数的表达式,进而建立包含接触对象球径比和速位影响系数的滚抛磨块与工件之间的接触力计算公式,并验证了不同径向位置处接触力计算公式的适用性。结果表明:球径比系数在(2.6664~2.9601)之间,其值与滚抛磨块尺寸成负相关关系;速位修正系数在(0.9519~1.9097)之间;采用修正后接触力表达式进行分析计算,计算结果与实验测试结果相对误差值在(0.08~18.91)%之间,该方法可以为滚磨光整加工实际工艺磨块与工件之间接触力提供可信的计算方法。 展开更多

关键词 主轴式滚磨光整加工 hertz-mindlin无滑移接触模型 球径比 速位修正系数 接触力

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垫层蜗壳钢衬-混凝土结构接触数值仿真分析 被引量：2

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作者 张力丹 赖喜德 王强磊 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第7期148-153,160,共7页

为研究水电站垫层蜗壳结构中钢衬-混凝土之间的接触特性对整体结构的影响,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型及传统共结点模型分别对垫层蜗壳结构进行计算,将两种模型计算结果与水电站实际测试数据进行对比。结果表明,采用考虑滑移摩擦的... 为研究水电站垫层蜗壳结构中钢衬-混凝土之间的接触特性对整体结构的影响,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型及传统共结点模型分别对垫层蜗壳结构进行计算,将两种模型计算结果与水电站实际测试数据进行对比。结果表明,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型计算得到钢蜗壳及外围混凝土的应力分布及变形情况较均匀,有效的解决了常规共结点模型中垫层末端处应力集中和变形较大的问题,也更加符合实际测验数据。同时,计算出的混凝土承载比相对较小,能真实的反映钢衬和混凝土之间内水压力比例,也能更加准确的判定整体结构的稳定性。由此可知,垫层蜗壳结构采用考虑滑移摩擦接触的面面模型可以更加合理的模拟钢蜗壳及外围混凝土实际的接触特性及真实传力特征,可为垫层蜗壳结构设计与刚强度分析提供一定的参考。 展开更多

关键词 滑移摩擦接触 面面接触模型 垫层蜗壳 数值仿真分析

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面向口腔软接触的蔗糖溶液润滑特性研究

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作者 丁宗如 钱善华 +2 位作者 王亮 周帅帅 卞达 《食品科学技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期120-128,共9页

低摩擦特性的饮品具有较好的顺滑感和吞咽的舒适性,而蔗糖是常见饮品的主要成分,口腔环境下蔗糖溶液的润滑特性研究将有助于发现低摩擦饮品的影响因素。配制6组不同质量分数的蔗糖溶液,开展蔗糖溶液黏度随剪切速率的变化试验;通过聚二... 低摩擦特性的饮品具有较好的顺滑感和吞咽的舒适性,而蔗糖是常见饮品的主要成分,口腔环境下蔗糖溶液的润滑特性研究将有助于发现低摩擦饮品的影响因素。配制6组不同质量分数的蔗糖溶液,开展蔗糖溶液黏度随剪切速率的变化试验;通过聚二甲基硅氧烷制备球-盘的软接触摩擦副,对蔗糖溶液的润滑特性进行研究;建立口腔软接触的滑移模型,将滑移模型中摩擦系数结果与同等条件下试验结果对比。研究结果表明:6组蔗糖溶液近似为牛顿流体,且随着蔗糖质量分数的增加,溶液黏度也逐渐升高;蔗糖溶液的润滑性能与速黏积(uη)密切相关,随着uη的增加,蔗糖溶液的平均摩擦系数经历了先稳定后减小再增加的变化,属于Stribeck曲线的典型特性,uη在0.001~0.010 Pa·m时,蔗糖溶液有较低的摩擦系数;软接触滑移模型能够获得光滑和粗糙表面条件下蔗糖溶液在流体润滑区域内润滑性能,并验证同等工况参数下部分试验结果的有效性。研究结果旨在为口腔环境下流体食品润滑状态的判别和饮品的研发提供技术参考。 展开更多

关键词 口腔软接触 润滑区域 速黏积 摩擦系数 滑移模型

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均匀土-桩基-结构相互作用体系的计算分析 被引量：35

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作者 陈波 吕西林 +1 位作者 李培振 陈跃庆 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第3期91-99,共9页

本文以结构 -地基动力相互作用振动台模型试验为基础 ,结合通用有限元软件ANSYS ,对均匀土 -桩基 -结构动力相互作用体系进行了三维有限元分析。计算中土体采用等效线性模型 ,利用面-面接触单元考虑土体与结构交界面的状态非线性 ,计算... 本文以结构 -地基动力相互作用振动台模型试验为基础 ,结合通用有限元软件ANSYS ,对均匀土 -桩基 -结构动力相互作用体系进行了三维有限元分析。计算中土体采用等效线性模型 ,利用面-面接触单元考虑土体与结构交界面的状态非线性 ,计算与试验得出的规律基本一致。桩基与土体间发生了脱开再闭合和滑移现象。桩身应变幅值分布呈桩顶大、桩尖小的倒三角分布 ,角桩的应变幅值较大 ,边排中桩和中桩的应变幅值较小。桩土接触压力幅值呈桩顶小、桩尖大的三角形分布。在沿振动方向的三排桩中 ,边排桩的滑移比中排桩的滑移量大。通过计算分析与试验的对照研究 ,验证了采用的计算模型与分析方法的合理性 ,为结构 展开更多

关键词 地基-桩-结构相互作用 振动台模型试验 计算分析 ANSYS程序 接触 滑移 有限元软件 结构 地震反应

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裂缝介质的有效弹性常数 被引量：24

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作者 刘恩儒 曾新吾 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期37-44,共8页

目前研究平行裂缝或定向裂纹对地震波传播影响的常用模型有三种 :1具有平面分布的细小、孤立的滑移面或裂纹的裂缝模型 ;2具有平面分布的、非连续接触的裂纹的裂缝模型 ;3把平面界面当作由黏性液体或软材料组成的连续薄层的裂缝模型。... 目前研究平行裂缝或定向裂纹对地震波传播影响的常用模型有三种 :1具有平面分布的细小、孤立的滑移面或裂纹的裂缝模型 ;2具有平面分布的、非连续接触的裂纹的裂缝模型 ;3把平面界面当作由黏性液体或软材料组成的连续薄层的裂缝模型。本文从较普遍的理论出发 ,导出了裂缝介质中柔度系数的解析表达式 ;利用这些解析式计算了上述三种模型的有效裂缝柔度系数和刚度系数 ,并证明上述三种模型均可归结到统一的表达形式。研究还表明 ,当已知裂缝表面一些信息时 。 展开更多

关键词 裂缝模型 裂缝介质 薄层 裂纹 定向 接触 平面分布 地震波传播 观测 滑移面

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二维变压力摩擦运动的非线性振动分析 被引量：1

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作者 赵伟 张荻 谢永慧 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A01期96-99,共4页

透平机械在运行中其叶片叶冠会发生摩擦现象,其接触面正压力常常不是恒定值。为了分析叶冠接触面摩擦行为的非线性特性,本文建立单自由度的二维变正压力摩擦动力学模型,并详细给出了整个求解过程。牛顿法是求解非线性方程组的常用迭代算... 透平机械在运行中其叶片叶冠会发生摩擦现象,其接触面正压力常常不是恒定值。为了分析叶冠接触面摩擦行为的非线性特性,本文建立单自由度的二维变正压力摩擦动力学模型,并详细给出了整个求解过程。牛顿法是求解非线性方程组的常用迭代算法,迭代中过程的切向刚度矩阵是求解的难点。变正压力下具有强非线性,可根据滑移或黏滞的初始状态进行迭代求解。分析了多个数值算例,具体讨论了接触间隙、接触分离以及相位差对幅值和迟滞回线的影响,分析了摩擦力和变正压力的耦合影响,获得了二维运动状态下切向和法向位移的频响曲线。分析结果可应用到实际叶片的振动分析中,为研究透平机械阻尼叶片的振动非线性提供借鉴。 展开更多

关键词 振动与波 透平叶片 摩擦模型 迟滞回线 接触分离 滑移-黏滞

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地铁车辆起动区段钢轨波磨成因分析 被引量：2

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作者 王志强 雷震宇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期442-449,616,共9页

为研究地铁出站口附近直线起动区段钢轨波磨形成原因,利用有限元软件ABAQUS建立了三维实体轮对-轨道瞬态滚动接触模型,并结合现场实测,从时域和频域上对波磨现象进行了分析。研究结果表明:车辆起动过程中,车轮与钢轨表面接触带会产生准... 为研究地铁出站口附近直线起动区段钢轨波磨形成原因,利用有限元软件ABAQUS建立了三维实体轮对-轨道瞬态滚动接触模型,并结合现场实测,从时域和频域上对波磨现象进行了分析。研究结果表明:车辆起动过程中,车轮与钢轨表面接触带会产生准周期特性的滑移区域,且滑移区域中心之间的距离与实测波磨的波长范围接近,从而验证了模型的合理性和有效性;轮轨系统的不稳定摩擦自激振动是导致实测区段钢轨波磨产生的根本原因,正是由于轮轨蠕滑力“饱和-非饱和”的周期特性,最终促使了波磨的形成;钢轨和车轮的垂向振动加速度等级在160~230 Hz频率范围内均出现了峰值区域,且频率范围与实测波磨的特征频率范围174~198 Hz接近,这进一步说明钢轨波磨是轮轨系统摩擦自激振动引起的车轮-钢轨共振所产生;在忽略初始不平顺的前提下,钢轨表面的波磨会随着车轮运行次数的增加呈现线性增长趋势,因此适当地采取钢轨打磨以及轨面润滑等措施尤为重要。 展开更多

关键词 地铁 起动区段 钢轨波磨 瞬态滚动接触模型 滑移 摩擦自激振动

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