功能梯度零件边缘效应问题优化设计

摘要

对赫兹接触理论不能求解的"边缘效应"问题,采用有限元三维接触分析,以FGM制备的单列圆柱滚子轴承滚动体的梯度层参数优化为例,对FGM梯度层的分布和层数等参数进行了优化设计,获得了优化参数对等效应力和接触应力的影响规律。研究结果表明:有限元分析优化能够有效改善边缘效应问题,结构合理的FGM可以有效实现FGM零件的优化目标,提高零件使用性能要求。通过本研究获得的一些优化方法和规律,为FGM零件的优化设计提供了分析数据和经验。