接触应力

摘要： 背景:从生物力学方向研究股骨髁上截骨矫治膝内翻的治疗效果,对以截骨方式治疗膝内翻畸形矫治手术的理解具有积极作用.目的:基于CT数据构建股骨髁上截骨手术前后膝关节三维模型,介绍一种可供参考的组织建模方法,通过生物力学分析验证方法的可行性及股骨髁上截骨的积极作用.方法:随机选取1例股骨髁上截骨患者手术前后的CT数据,基于图像分割建立膝关节骨骼模型,基于轮廓延展建立膝关节间半月板假体和主要韧带的三维模型,经网格划分、材料定义后,以同等工况(1000 N,下肢力线方向)施加载荷,对手术前后模型进行有限元仿真分析,与前期学者研究结果对比验证建模方法的可行性,研究手术前后膝关节胫骨近端的应力差值和应力峰值点随时间的受力变化情况.结果 与结论:①术后胫骨内侧最大接触应力为2.334 MPa,胫骨外侧最大接触应力为2.819 MPa,与前期研究比较差异,验证了模型的有效性及建模方法的可行性;②测得术前胫骨可承受最大应力(7.085 MPa)远大于术后胫骨可承受最大应力(2.819 MPa),同时伴随时间的变化,术前胫骨应力集中情况明显,术后胫骨应力集中得到改善;③结果 表明,股骨髁上截骨对矫治膝内翻具有积极作用.

摘要： 背景:从生物力学方向研究股骨髁上截骨矫治膝内翻的治疗效果,对以截骨方式治疗膝内翻畸形矫治手术的理解具有积极作用。目的:基于CT数据构建股骨髁上截骨手术前后膝关节三维模型,介绍一种可供参考的组织建模方法,通过生物力学分析验证方法的可行性及股骨髁上截骨的积极作用。方法:随机选取1例股骨髁上截骨患者手术前后的CT数据,基于图像分割建立膝关节骨骼模型,基于轮廓延展建立膝关节间半月板假体和主要韧带的三维模型,经网格划分、材料定义后,以同等工况(1000 N,下肢力线方向)施加载荷,对手术前后模型进行有限元仿真分析,与前期学者研究结果对比验证建模方法的可行性,研究手术前后膝关节胫骨近端的应力差值和应力峰值点随时间的受力变化情况。结果与结论:①术后胫骨内侧最大接触应力为2.334 MPa,胫骨外侧最大接触应力为2.819 MPa,与前期研究比较差异,验证了模型的有效性及建模方法的可行性;②测得术前胫骨可承受最大应力(7.085 MPa)远大于术后胫骨可承受最大应力(2.819 MPa),同时伴随时间的变化,术前胫骨应力集中情况明显,术后胫骨应力集中得到改善;③结果表明,股骨髁上截骨对矫治膝内翻具有积极作用。

摘要： 以SMA沥青路面为例,基于体积法设计不同骨架磨耗层路面,并采用不同PG等级沥青胶结料进行骨架约束;采用室内搓揉试验模拟行车作用,用压力胶片技术进行胎路接触界面测试,开展骨架稳定性对沥青路面抗滑耐久性能影响研究。结果表明:相比摆式摩擦系数,采用接触应力分布集中度指标来表征路面有效抗滑性能更合理;搓揉试验表明,构造深度呈现单调递减衰减规律,级配骨架越强,对构造衰减有减缓作用;当骨架达一定程度,轮胎接触应力集中度增加并不明显,此时应关注混合料施工均匀性;采用PG82改性沥青路面构造深度、应力集中度的衰减速度低于PG76改性沥青路面,高性能沥青胶结料也能提供良好的骨架约束;路表整体构造衰减幅度约为轮胎接触区构造衰减幅度2~3倍,沥青混合料骨架稳定性同样有利于提升沥青路面抗滑性能耐久性。

摘要： 为了研究不同滚动工况对机械弹性智能车轮加速度信号的影响,采用有限元分析方法研究速度、附着系数、载荷对接触应力和加速度信号的影响以及车轮不同位置的加速度信号的差异性。结果表明:速度和地面附着系数对法向接触应力分布影响不大;路面附着系数增大导致摩擦应力分布的不均匀性增加,载荷增大导致接地区域接触应力最大值增大。车轮速度增大,加速度峰值幅值增大,加速度峰值时间间隔减小;载荷增大,加速度峰值时间间隔增大;纵向附着系数功率谱能对地面附着系数进行区分;輮轮中间加速度信号更适合用于侧偏特性研究,通过侧向加速度信号积分得到侧向位移,可用于侧偏角估算。

摘要： 本文以某一变速器倒挡直齿轮为研究对象,基于齿廓弹性变形原理,对齿轮的啮入和啮出位置进行静力学分析,得到齿轮的应力分布云图及最大的轮齿变形。齿廓的最大修形量提取分析得到的轮齿最大变形量为依据,选择walker修形曲线,通过计算得到修形长度,从而建构出修形之后的轮齿模型。最后用瞬态动力学模拟未修形和已修形的齿轮啮合过程,验证修形之后的齿轮接触应力曲线更平顺,啮合状态得到改善。

摘要： 胶筒作为油气开发井下封隔器的重要组成,承担着密封作用,其结构对密封影响较大,同时材料和保护机构也对胶筒作用效果有一定的影响。本文阐述了一体式胶筒和组合式胶筒的结构特点,针对不同的应用环境选择合适的胶筒结构。

摘要： 针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动,创建其有限元模型。分析不同载荷及装配误差对齿面接触状态及应力的影响规律,并进行了接触斑点和传动性能测试。结果表明:传动副接触斑点与接触状态一致,齿面应力沿接触线分布并随着载荷的增加而变大;中心距、齿轮轴向偏移、蜗杆轴向偏移、轴交角4项装配误差中,变齿厚渐开线轴向偏移误差的影响较小,中心距误差对传动副齿面接触状态和应力影响显著,环面蜗杆轴向偏移误差和轴交角误差对应力均有影响,应尽可能减少后3项的安装误差;传动副样机的传动效率在51%~67%之间,正转传动效率略优于反转。

摘要： 针对整体螺栓滚轮滚针轴承滚子边缘应力集中现象,运用非理想赫兹接触理论,建立滚子与滚道非理想赫兹接触模型。研究全圆弧母线修形、相交圆弧母线修形、相切圆弧母线修形和对数母线修形方式对滚子与滚道之间接触变形和应力分布的影响规律。结果表明:在相同载荷下,相切圆弧母线修形的滚子接触变形最小;相交圆弧母线修形和相切圆弧母线修形滚子存在接触应力集中现象;全圆弧母线修形和对数母线修形的接触应力分布均匀,对数母线修形滚子的接触应力最小。对数母线修形是4种方法中适合用于滚轮滚针轴承滚子素线的修形方式。

摘要： 针对RV减速器受力复杂问题,采用Romax建立整体RV减速器仿真模型,研究了工况参数、减速器结构参数、轴承结构参数、轴承安装参数对减速器曲柄支承轴承和转臂轴承受力状态的影响规律。针对某型号RV减速器的研究结果表明:随着输入轴功率增大,轴承受力呈线性增大;随着输入轴转速增大,轴承受力呈反比例减小;减小行星轮传动比、摆线轮齿数和增加曲柄轴数量可以有效降低曲柄支承轴承和转臂轴承受力;增加滚子数量和滚子长度对曲柄支承轴承和转臂轴承受力影响很小,但能够显著降低其最大滚道接触应力;当预紧力为1 500 N时,曲柄支承轴承和转臂轴承受力均达到最小值;存在一个轴承寿命最长的最佳配合过盈量。

摘要： 超高分子量聚乙烯胫骨部件的磨损是造成全膝关节置换远期失效的主要原因,假体中股骨和胫骨部件的几何参数是影响膝关节磨损的主要因素之一。基于摩擦功磨损模型对临床中大量使用的捷迈NK-Ⅱ和强生PFC假体分别进行标准步态周期磨损仿真,研究膝关节假体几何结构参数对磨损的影响。结果表明,捷迈NK-Ⅱ假体的体积磨损率显著低于强生PFC假体,其原因是强生PFC假体矢状面形合度相对较大,载荷作用相对集中,而捷迈NK-Ⅱ假体矢状面形合度相对较小,载荷作用相对分散,单个周期内的重叠接触面积相对较小,导致其磨损率偏低;同时捷迈NK-Ⅱ假体冠状面形合度相对较大,导致其平均接触法向应力(接触应力)相对较小,进一步降低了磨损率。

摘要： 齿轮传动是船舶制造行业中较为常见的传动方式,而齿轮的使用寿命、传动性能对于船舶系统的安全性和稳定性有着至关重要的作用,文中使用有限元方法,利用ANSYS Workbench软件对斜齿轮接触应力进行仿真分析,得出在斜齿轮啮合过程中载荷的分布情况,并得出不同载荷下接触应力的变化情况,对斜齿轮选取、使用有一定的参考价值.

摘要： 研究压头侵入过程中岩石内部的变形场,对深入理解接触应力作用下岩石内部的破坏机理具有重要意义.本文利用X射线计算机断层成像技术(Computer Tomography,CT)原位扫描获取压头侵入过程中红砂岩试件的三维数字体图像,采用数字体图像相关法(Digital Volume Correlation,DVC)测量得到球形压头作用下试件接触区域内部变形场,并与理论和数值模拟结果进行对比分析.结果表明:DVC法与工业CT结合所得测量结果能够直观反映出接触区域内部结构变形特征,为研究接触力学提供了一种新的方法,另外实验测得的结果可以优化数值模型,将实验与数值模拟相结合可以为测量不同压头作用下岩石的内部变形提供方便.

摘要： 设有一平面应变问题有限深无限长的弹性基础梁,梁上受有集中水平荷载的作用.假定在弹性基地中有一满足相容方程的应力函数,由应力函数可求得应力分量和位移分量,这些分量在基础梁与地基接触的边界处,应满足梁的位移与荷载的关系方程.在有限深弹性层的底部位移分量应当为0,根据这些边界条件,可求得这些分量中的待定常数,由此可进一步求得基础梁与地基的接触应力和基础梁的内力.

摘要： 随着高铁的发展,对于高铁内部的各种零部件的标准也随之提高.轴箱轴承作为关键部件之一,由于其复杂的服役环境,因此轴承的质量成为直接影响列车运行安全的因素之一.为了研究高铁轴承在运行过程中的应力分布及疲劳特性.本文主要采用ABAQUS软件建立轴承的有限元模型.通过对轴承有限元进行运动状态仿真来观察应力分布,并运用Franc3D软件对轴承进行疲劳特性分析判断滚动接触疲劳裂纹的扩展.通过以上研究,对轴承滚动接触应力有了更深的认识,也通过疲劳特性分析来预测轴承运行过程中次表面裂纹扩展的趋势,也为以后的试验提供了理论服务.

摘要： 合理设计空心轴,可在保证车轴强度和刚度的前提下实现车轴轻量化,降低轮轨作用力,这对高速、重载均有重要作用.本文从国内铁路车辆车轴发展现状、制造技术水平、材质选用、结构设计、配合部位接触应力及制造成本等方面对空心轴在快捷铁路货车上的可行性进行分析比较,为各主机厂提供参考依据.

摘要： 通过对现场测试获得的踏面磨耗数据进行分析发现,在车轮镟修后22个月时,车轮磨耗深度最大达到了5mm,在名义滚动圆附近磨耗普遍较大,出现了踏面凹型磨耗现象.使用实测磨耗踏面数据进行整车动力学仿真进一步分析轮轨接触状态发现,磨耗后期车轮的接触点位置分布宽度比标准踏面的增加了近1倍,直线运行时的两侧车轮存在接触点跳跃的问题.轮轨横向力受车轮磨耗影响较大,直线上磨耗后期车轮的轮轨横向力比标准踏面增加了40％,曲线上引起了10％上下波动,车轮磨耗后期轮轨接触应力增加较明显,直线上增加了40％,曲线上增加了26％,接触应力的增加可能是导致踏面剥离和局部裂纹的原因.

摘要： 出了一种以轮轨蠕滑温升为目标,车辆动力学性能为约束条件的机车车轮踏面优化方法,并通过数值算例分析了影响轮轨摩擦温升的主要因素,表明轮轨接触斑形态与轮轨蠕滑温升及接触应力呈正相关,减小轮轨接触斑纵轴长度能够明显减小轮轨蠕滑温升,缓解车轮踏面剥离.

摘要： 某汽油发动机在产品审核试验中出现多起挺柱异常磨损的现象,为此对失效件进行了理化检验并通过微观形貌分析了磨损机理及产生异常磨损的原因.结果表明,凸轮和挺柱磨损机理均为黏着磨损,二者之间的润滑油膜破裂,裸露的金属表面接触是产生黏着磨损的直接原因.而润滑条件恶化、挺柱自身旋转不良以及由于装配间隙、缸盖、凸轮轴等零件变形而致使的凸轮和挺柱间接触应力加大也是影响挺柱异常磨损的因素.

摘要： 墙体上承受集中载荷,有时需要在墙体上设置垫梁,以减小接触应力.工程上的垫梁经常是与墙体浇筑在一起的组合结构.本文从半无限大墙体上搁置无限长的垫梁的假定出发,基于弹性力学理论,用假定应力函数求出墙体中的应力分量,再由应力分量求出位移分量.在墙体与垫梁接触的边界处,这些分量应满足垫梁的位移与荷载的关系方程,从而求得分量中的待定常数,进一步求出垫梁与墙体的接触应力和垫梁的内力.

摘要： 设有一单位厚度平面应变问题无限长弹性基础梁,梁上受有一段均布荷载作用,梁与弹性地基保持"完全接触",它们之间互不脱离,也互不滑动.在弹性力学平面问题中,有用位移表示的偏微分平衡方程组.通过分离变量法,将偏微分方程组变成常微分方程.求解常微分方程,由此得到含有待定常数的位移分量.在弹性地基与基础梁接触的边界处,应满足梁的位移与荷载的关系方程,通过这一边界条件,求出位移分量中的待定常数.利用位移分量,进一步可求得梁与地基的接触应力和梁的内力.

摘要： 本发明公开了一种用于控制涡轮转子叶片叶冠接触面接触应力的方法，包括以下具体步骤：装配一号叶片；二号叶片在自由状态下，测量二号叶片的叶冠端面特征点相对于二号叶片的叶片缘板短端面的第一轴向尺寸；扭转二号叶片的叶冠，以使二号叶片装配到位；二号叶片在涡轮盘上装配到位后，测量二号叶片的叶冠端面特征点到其靠近的叶片缘板短端面的第二轴向尺寸；根据第二轴向尺寸与第一轴向尺寸，计算获得二号叶片的叶冠接触面上的接触应力，如接触应力满足设计期望值，则该叶片满足装配要求；如不满足设计期望值，则更换并重新安装二号叶片。本发明可提高燃气轮机涡轮的气动效率和抗振动阻尼效果。

摘要： 本发明公开了一种金属零件间接触形变及接触应力测量装置与方法，测量不透光且有一定厚度的金属零件间的接触形变及接触应力。压板的下表面上具有与试件接触面上的接触区域相匹配的接触凸台；试件上表面为接触面，接触面上的非接触区域处粘贴应变计；液压缸固定在框架底面上；压板、粘贴应变计的试件、力传感器以及方向调节部件，按照由下至上的顺序放置在液压缸上；其中压板下表面与试件的接触面匹配贴合，压板上表面与框架上端内表面贴合；应变计通过应变计连接线连接至应变仪；手动液压杆连接至液压缸；三坐标测量仪测头通过框架上的腰型通孔、压板上的圆形通孔接触试件的接触面；方向调节部件用于调节液压缸力的输出方向使其垂直向上输出。

摘要： 一种低接触应力条件下接触热阻检测装置，涉及接触热阻检测技术领域。解决了传统的接触热阻检测装置只能检测被测件在较大应力下的传热情况，无法实现低应力以致无应力状态下的接触热阻状况，同时存在材料本身自重产生的接触应力作用不能消除的问题。本发明通过螺杆和螺母的配合使左固定板和右固定板将被测件夹紧，从而实现被测件的低压力加载，同时通过升降台对被测件进行支撑，当加载压力较大时，则不需要升降台对被测件进行支撑，从而消除了因被测件自身重力所产生的接触应力的影响；多个温度传感器等间距的放置在被测件上，用于检测被测件多个位置的温度，并通过一系列的公式运算获得接触热阻的结果。本发明适用于对接触热阻进行检测。

摘要： 本发明提供了一种轮胎与路面的接触应力分布及应力集中的检测方法，包括：获取压力敏感薄膜的密度显示图像；根据所述密度显示图像获取接触应力数据；计算轮胎与路面的有效接触面积；将轮胎与路面的接触应力划分成多个应力区间；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积占所述有效接触面积的比例，获取所述应力区间内的接触应力分布累积概率；根据所述接触应力数据和所述接触应力分布累积概率计算韦伯分布函数中的位置参数、形状参数和尺度参数，获得应力分布模型；获取所述接触应力分布累积概率的特定分位值作为应力特征值；计算所述应力特征值与等效应力圆均布载荷的比值，得到应力集中因子。

摘要： 本发明公开了一种用于控制涡轮转子叶片叶冠接触面接触应力的方法，包括以下具体步骤：装配一号叶片；二号叶片在自由状态下，测量二号叶片的叶冠端面特征点A相对于二号叶片的叶片缘板端面B点的轴向尺寸L1；扭转二号叶片的叶冠，以使二号叶片装配到位；二号叶片在涡轮盘上装配到位后，测量二号叶片的叶冠端面特征点A到其靠近的缘板短端面B点的轴向尺寸L2；根据轴向尺寸L2与轴向尺寸L1，计算获得二号叶片的叶冠接触面上的接触应力P，如接触应力P满足设计期望值，则该叶片满足装配要求；如不满足设计期望值，则更换并重新安装二号叶片。本发明可提高燃气轮机涡轮的气动效率和抗振动阻尼效果。

摘要： 本发明公开了一种金属零件间接触形变及接触应力测量装置与方法，测量不透光且有一定厚度的金属零件间的接触形变及接触应力。压板的下表面上具有与试件接触面上的接触区域相匹配的接触凸台；试件上表面为接触面，接触面上的非接触区域处粘贴应变计；液压缸固定在框架底面上；压板、粘贴应变计的试件、力传感器以及方向调节部件，按照由下至上的顺序放置在液压缸上；其中压板下表面与试件的接触面匹配贴合，压板上表面与框架上端内表面贴合；应变计通过应变计连接线连接至应变仪；手动液压杆连接至液压缸；三坐标测量仪测头通过框架上的腰型通孔、压板上的圆形通孔接触试件的接触面；方向调节部件用于调节液压缸力的输出方向使其垂直向上输出。

摘要： 一种低接触应力条件下接触热阻检测装置，涉及接触热阻检测技术领域。解决了传统的接触热阻检测装置只能检测被测件在较大应力下的传热情况，无法实现低应力以致无应力状态下的接触热阻状况，同时存在材料本身自重产生的接触应力作用不能消除的问题。本发明通过螺杆和螺母的配合使左固定板和右固定板将被测件夹紧，从而实现被测件的低压力加载，同时通过升降台对被测件进行支撑，当加载压力较大时，则不需要升降台对被测件进行支撑，从而消除了因被测件自身重力所产生的接触应力的影响；多个温度传感器等间距的放置在被测件上，用于检测被测件多个位置的温度，并通过一系列的公式运算获得接触热阻的结果。本发明适用于对接触热阻进行检测。

摘要： 本发明提供了一种轮胎与路面的接触应力分布及应力集中的检测方法，包括：获取压力敏感薄膜的密度显示图像；根据所述密度显示图像获取接触应力数据；计算轮胎与路面的有效接触面积；将轮胎与路面的接触应力划分成多个应力区间；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积；计算各个所述应力区间的接触应力分布面积占所述有效接触面积的比例，获取所述应力区间内的接触应力分布累积概率；根据所述接触应力数据和所述接触应力分布累积概率计算韦伯分布函数中的位置参数、形状参数和尺度参数，获得应力分布模型；获取所述接触应力分布累积概率的特定分位值作为应力特征值；计算所述应力特征值与等效应力圆均布载荷的比值，得到应力集中因子。

摘要： 本申请公开了一种圆柱滚动体的分片接触应力检测方法，通过根据圆柱滚动体所受载荷的分布情况，将圆柱滚动体的承载部分沿圆柱滚动体的轴向非等分划为若干个分片，其中载荷越密集的地方，分片越薄。这种切片方法充分考虑了圆柱滚动体两端应力集中的影响，可以更准确地检测出圆柱滚动体的局部接触应力。除此之外，本申请还充分考虑了边缘应力，在计算真正压力值时使用了修正系数函数，圆柱滚动体的接触应力的校核过程更为可靠，获取的分片接触应力可有效验证圆柱滚动体修形曲线的合理性。本发明还公开一种终端及计算机可读存储介质。

摘要： 一种测量土与结构接触面接触应力状态的试验装置，包括外框，试验平台置于外框内，底板固定在试验平台的空腔中，二维传感器上部与受力板连接，下部安装在底板上，试验平台上部设有剪切盒，在剪切盒上部设有垂直加载系统，剪切盒侧部设有水平加载系统。本实用新型采用二维力传感器测量受力板法向方向和切向方向的受力，是受力板表面的真实受力，在剪切过程中，受力板的受力面积不会变化，剪切试验可以长距离的剪切；本实用新型测力单元可以独立于加载系统运行，加载方式可以更加灵活。