航空榫连结构接触有限元分析及影响因素探究

摘要

本文采用有限元法对赫兹接触问题进行分析,有限元解与赫兹理论解基本吻合,进而探究网格尺寸对接触应力精度的影响。结果表明,要得到可靠的赫兹接触应力,网格尺寸与接触半宽之比(d/a)应在0.5以下,同时确定了有限元法求解接触问题的流程及重点。并以某航空发动机压气机燕尾榫连接结构为例,通过有限元方法对模型进行数值计算分析,结果表明接触区域边缘存在较高的应力梯度,网格的尺寸对接触应力的有限元解影响显著。通过建立不同疏密程度的网格模型,提高接触应力有限元解的精度,确定了接触面危险失效区域,并对接触应力的影响因素进一步分析。