一、经典弹性点接触问题的数值求解与应用（论文文献综述）
张锐[1]（2021）在《急停和往复运动条件下的热弹性流体动力润滑问题数值分析》文中指出本文基于弹性流体动力润滑理论,针对工业链中的套筒-销轴链,运用数值分析方法研究了急停和往复运动条件下的热弹流问题,主要包括:（1）建立了无限长线接触零卷吸热弹流润滑问题的数学模型,并对急停问题进行了数值仿真,研究了初始零卷吸速度、急停时间对接触区内油膜的膜厚、压力、温升和摩擦系数等摩擦学特性的影响。研究发现,零卷吸工况下的急停会造成运动过程中接触区中心压力的急剧增加,因此两接触固体容易发生塑性变形,造成表面损伤。（2）建立了点接触往复运动条件下热弹流润滑问题的数学模型,使用数值方法研究了往复运动条件下点接触热弹流问题中压力、膜厚、温升和摩擦系数等摩擦学特性的变化。分别研究了冲程长度、工作频率、当量曲率半径、载荷和椭圆比等变量对油膜摩擦学特性的影响。研究发现,在冲程末端时,油膜主要受挤压效应的影响。在冲程过程中,挤压效应和楔形效应共同作用于油膜。在此基础上,使用光弹流实验台做了部分实验,与仿真结果吻合较好。（3）研究了表面波纹度对点接触往复运动下热弹流润滑问题的影响。对比同一工况下的光滑表面油膜,研究了表面波纹度的波长和幅值对油膜膜厚、压力、温升和摩擦系数等摩擦学特性的影响,以及不同当量曲率半径对波纹度表面油膜的膜厚、压力和温升的影响。（4）建立了工业链中套筒链的套筒-销轴间有限长线接触的热弹流润滑模型,使用数值分析方法研究了发生急停时,接触区内油膜的变化规律,以及初始表面速度和急停时间对接触区油膜的压力、膜厚、温升和摩擦系数等摩擦学特性的影响。研究发现,急停会导致中心压力的增加、中心膜厚的减小,以及摩擦系数和温升的增大。在接触区的端部附近,压力和温升增幅较大。
冯浩文[2]（2021）在《地下埋管脱空控制标准与联合承载机理研究》文中提出地下埋管在众多水电站中广泛运用,但由于其布设形式以及施工工艺等因素,回填混凝土发生脱空现象几乎不可避免。根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》要求,脱空面积大于0.5m2时应进行接触灌浆,但这一标准较为笼统,未考虑脱空形状、部位及深度的影响。在实际工程中,普通钢材出现脱空现象后由于常用检测方法无法判别脱空深度,只有现场开孔后才能明确该脱空部位是否需要接触灌浆。但一旦钻孔将在一定程度上破坏钢管结构的整体性,部分脱空区域即使多次灌浆仍超过0.5 m2,且重复开孔易留下安全隐患,开孔后再判别是否需灌浆的做法存在一定风险及不确定性。而高强度钢管对整体结构的安全性能要求较高,不宜进行开孔灌浆。基于上述实际问题,若能通过建立合理的三维有限元数值模型计算获得脱空区域接触灌浆的控制标准,在不开孔的情况下,针对埋管不同管段、不同脱空状况是否需要接触灌浆进行科学预判,将具有一定的工程实际意义。本文采用接触非线性理论中的摩擦接触模型,建立了地下埋管结构的三维有限元模型,对其联合承载机理进行了模拟与研究。通过理论计算值与解析解的对比,验证了本模型在埋管结构联合承载计算中的适用性与匹配性;通过改变参数,得到了缝隙值与围岩性能对钢衬应力影响的一般规律。基于模型合理性的验证与工程实际测量获得的脱空部位、分布与面积,本文针对埋管多个管段典型脱空部位分别进行了脱空形状、脱空面积以及脱空深度对埋管结构的敏感性分析,获得了对应的影响规律,并给出了不同管段不同脱空区域进行回填灌浆的控制标准。在无损检测发现压力钢管存在脱空或者缝隙值过大时,能够采用本论文提供的研究方法,从材料特性和结构受力的角度回答脱空范围超过多少需要进行补充回填混凝土,缝隙值超过多少需要进行接触灌浆的工程实际问题;研究成功用于指导工程实际,总结了地下埋管脱空影响的一般性规律,可用于指导相关设计标准和技术要求的编制。
高成路[3]（2021）在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中提出突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。（1）岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。（2）裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。（3）开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。（4）隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。（5）岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。（6）近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室（PESL）,为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。
姚明鲁[4]（2021）在《间歇运动条件下滚子链的热弹流润滑问题的数值分析》文中研究指明本文运用弹流润滑理论,以滚子链传动为研究背景,采用数值分析的方法由简单到复杂研究了套筒-销轴铰链副接触区的润滑状态。由于加工误差的存在,套筒-销轴之间会存在点接触区,因此本论文的研究基于点接触假设。主要研究内容包括:（1）建立了间歇运动条件下点接触等温弹流润滑的数学模型,得到了针对该问题的完全数值解。研究了间歇运动、椭圆比、表面单粗糙谷/峰对接触区润滑状态的影响。发现间歇运动的停歇阶段由于挤压效应产生凹陷油膜,整体膜厚较低。椭圆比的增大会使得油膜压力发生不同程度的减小以及膜厚发生不同程度的增加。粗糙谷在一定程度上可以起到储油的功能。粗糙峰的存在容易在停歇阶段造成两表面直接接触引发润滑失效等。（2）将热效应考虑在内,建立了点接触稳态热弹流润滑问题的数学模型,得到了该问题下的完全数值解。详细研究了椭圆比、不同形式的表面织构以及当量曲率半径对接触区润滑状态的影响。发现随着椭圆比的增大,油膜压力与膜厚并不是线性变化,存在合适的椭圆比对接触区润滑状态有益。对表面织构进行合适的选取以及存在合适的当量曲率半径,同样可以形成有益的润滑状态。（3）进一步地,建立了间歇运动条件下点接触热弹流润滑的数学模型,得到了该问题的完全数值解。研究了热效应、载荷、周期时间对接触区润滑状态的影响。通过与等温解的比较,发现热效应可以显着降低油膜压力以及膜厚。油膜压力对载荷很敏感,而膜厚对载荷并不像压力那样敏感。周期时间的长短对接触区润滑状态有较大影响,当周期时间较短时,停歇阶段的油膜厚度更厚。
于旺[5]（2021）在《乏油-动载-热效应下行星齿轮系统的动力学特性研究》文中进行了进一步梳理行星齿轮在乏油-动载-热效应工况下的工作必然会导致太阳轮和行星轮齿面发生点蚀、齿面胶合等一些较为常见的失效形式,这些失效形式也是导致传动系统传动效率下降和性能不佳的主要原因。在论文的研究中,对行星齿轮在乏油工况下的研究较少。所以,对乏油-动载-热效应下行星齿轮的动力学特性研究必不可少。本文将针对行星齿轮系统在乏油-动载-热效应工况下工作时的动力学性能变化,对其进行分析和探讨。论文主要有以下内容:（1）介绍线接触弹流润滑基本理论,根据弹流润滑数值计算方法中给定的求解方程对有限长线接触理论进行推导,推导出适合本文的基本理论。同时还会介绍Newton-Raphson迭代法,并对已建立的线接触弹流润滑理论进行验证。建立线接触弹流润滑计算流程图,对程序中的变量进行赋值,可得到线接触热弹流润滑压力与膜厚的分布曲线以及线接触热弹流各层温升分布曲线并用Newton-Raphson迭代法得到的线接触弹流润滑压力分布与膜厚形状进行对比,可以看出有限长线接触基本理论可以用于本文的分析。（2）建立乏油工况下斜齿行星齿轮中太阳轮与行星轮的等温弹流润滑模型,推导润滑控制方程,并对几何模型有效啮合位置进行运动学分析,根据给定的工况参数,设定数值求解区域给出等温弹流润滑计算程序的流程图,得出载荷随时间变化曲线、压力分布曲线以及变形后的膜厚曲线,并用前文提到的Newton-Raphson迭代法考虑粗糙啮合表面的情况,得出齿面粗糙度对润滑的影响。（3）建立行星齿轮系统平移-扭转动力学理论模型。应用牛顿第二定律对建立模型中各构件的动力学方程进行推导,引入随动坐标系的概念并采用Runge-Kutta数值法求解系统方程。通过对行星齿轮系统工作时太阳轮与行星轮啮合时产生的时变啮合刚度、啮合相位差引起的齿侧间隙、由多种因素引起的啮合误差以及多种激励的分析,得出动载特性对行星齿轮动力学特性的影响。（4）本文将用ANSYS对建立的齿轮模型中的太阳轮与行星轮进行稳态热分析、热应力分析和热模态分析,得出热效应对行星齿轮啮合时的影响。
陈克应[6]（2020）在《高强接触异质颗粒摩擦界面弹流润滑及结构优化研究》文中研究表明高端机械设备关键摩擦副在异常工况下发生高强接触时,摩擦界面局部接触载荷急剧升高,润滑油膜厚度减小,界面润滑性能下降,摩擦力随之增加,从而加剧了机械零件表面的摩擦磨损,进而使其出现故障和使用寿命缩短的风险升高,最终带来严重的经济损失和生产安全事故。改善摩擦界面在高强接触状态下的润滑性能,是提高机械设备零部件综合性能和故障容错率的关键。本文从提高摩擦界面在高强接触状态下的润滑性能出发,基于织构动压润滑原理,耦合异质颗粒复合材料力学和弹流润滑理论,建立了夹杂弹流润滑理论模型,考虑流体在高强接触条件下呈现出的非牛顿特性及温度变化,对不同颗粒参数和环境因素下夹杂弹流润滑的摩擦特性进行研究。以改善高强接触摩擦副弹流润滑条件为目的对异质颗粒参数进行综合优化,为实现异质颗粒摩擦界面在先进机械设备高强接触摩擦界面的应用提供了新的理论和技术基础。1单层颗粒规律分布异质复合材料应力场与表面形貌仿真研究。本文为了研究异质颗粒复合材料表面“类织构”结构的形成机理,采用均布载荷来模拟流体对固体接触面的近似作用力,并运用APDL语言建立了异质颗粒复合材料的力学仿真模型。用此模型研究了不同椭球颗粒长径比、材料特性、倾斜角度、埋藏深度等参数对异质颗粒复合材料内部应力场和表面位移的影响。从材料力学角度对异质复合材料表面“类织构”结构的形成机理进行了分析,为后续研究奠定基础。2异质颗粒摩擦界面弹流润滑及其结构参数优化数值研究。本文将异质颗粒摩擦界面弹性场与点接触弹流润滑理论进行耦合得到夹杂弹流润滑数学模型,同时考虑了摩擦界面间流体的非牛顿特性,采用Eyring模型对夹杂弹流润滑摩擦特性进行求解。分析了异质颗粒参数对夹杂弹流润滑行为及摩擦特性的影响,以改善界面润滑性能为目的对异质颗粒相关参数进行了初步优化。研究表明,合理的颗粒材料特性和结构参数可以有效减小异质颗粒摩擦界面弹流润滑的牵曳力,改善界面润滑性能。3不同颗粒分布密度和规律的异质摩擦界面弹流润滑数值研究。本文在前期颗粒参数优化的基础上,建立了含有不同颗粒分布密度和规律的夹杂弹流润滑理论模型。考虑到模型中颗粒数量增加对求解速度的制约,本文采用了多重网格算法（MG）对模型求解过程进行优化,通过求解分析得到了不同颗粒密度及分布规律情况下异质颗粒摩擦界面弹流润滑油膜和摩擦特性的变化特征,基于前期优化的结构参数实现了对颗粒分布密度和分布规律的进一步优化。4异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑研究。摩擦界面发生高强接触时,接触载荷升高,高速运动过程中润滑油膜因粘性剪切和压缩作用而发热,流场热效应不能忽略。本文考虑了流场温度变化对油液粘度和密度的影响,建立了异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑的理论模型。散热过程中,考虑界面热传导性能会受颗粒的影响而发生改变,文中对能量方程边界条件进行了改进,通过对能量方程和Reynolds方程的联合求解得出异质摩擦界面弹流润滑油膜厚度、压力、温度的分布情况。以保证界面润滑性能处于良好状态的同时实现对油膜温升的控制为目的,完成了对异质颗粒相关参数的优化。5等效异质颗粒摩擦界面弹流润滑性能实验研究。本文根据异质颗粒摩擦界面的结构和功能特点对其进行了等效化处理,设计并加工出了不同结构参数和材料特性的样本进行了实验与理论研究。为了提高数值研究的准确性,文中采用SP模型对实验样本的整体材料特性进行了估算。将理论与实验相结合对Stribeck曲线进行拟合,确定实验样本处于弹流润滑接触时摩擦试验机的工作参数,在此工况范围内完成了对不同颗粒参数和运动速度下等效异质颗粒摩擦界面点接触弹流润滑性能的测试。
徐齐平[7]（2020）在《基于绝对节点坐标法的大变形软体结构动力学研究》文中研究指明软体机器人是一种由软材料制成的新型连续体仿生机器人,是大变形多气腔复杂软体结构,其研究日渐受到关注并已成为一个新的研究课题和热点。由于软体结构自身的材料非线性、运动过程中产生的几何非线性、气腔结构的复杂性以及在数值计算中可能出现的体积锁定等问题,使得其动力学研究面临诸多困难。另外,软体致动器和软体机器人这类软体结构在运动变形过程中相邻两气腔之间会发生多点接触,如何构建精确有效的力学模型并对整体构型和应力分布进行研究仍是个具有挑战性的难题。然而,基于小变形和线弹性理论的传统建模方法已无法描述非线性超弹性软体结构的动力学特性。因此,有必要对大变形软体结构建立准确的动力学模型,并对其大变形、大范围运动和动力学行为进行仿真分析及实验研究。这可为软体机器人的研究建立理论基础与支撑,不但具有深刻的理论指导意义,而且具有广阔的实际应用前景。已有工作的研究对象主要集中于线弹性材料的梁、板/壳等结构,然而对于超弹性不可压缩材料的梁、板/壳以及多气腔软体结构的建模方法研究鲜有涉及。本文基于绝对节点坐标法（ANCF）开展了非线性大变形超弹性软体结构的动力学建模与实验研究,主要研究内容和成果如下:1.针对不可压缩硅胶梁的建模,改进了ANCF低阶梁单元,解决了采用低阶梁单元引起的体积锁定问题。进一步发展了一种ANCF高阶梁单元,提出将该梁单元与非线性材料模型相结合,对大变形硅胶梁进行了动力学建模、仿真分析及实验研究。高阶梁单元既能够避免体积锁定,又能够描述硅胶梁的大变形和大范围运动。通过静力学、动力学分析算例和物理实验验证了该动力学模型的可行性和准确性。2.在上述梁单元模型的基础上,针对不可压缩硅胶板的建模,改进了ANCF低阶板单元,消除了采用低阶板单元导致的刚化效应问题。此外,还发展了一种ANCF高阶板单元,并将该板单元与非线性本构模型相结合,对超弹性硅胶板进行了动力学建模与分析及实验研究。高阶板单元不但能够消除刚化效应,而且还能够反映硅胶板的构型和应变变化,数值仿真和实验结果表明了该动力学模型的有效性和精度。3.针对结构更为复杂的多气腔气动软体致动器相邻两气腔之间的多点接触问题,建立了一种更加准确的力学模型,解决了相邻两气腔之间的相互穿透问题。通过静力学实验研究发现:与传统的梁模型相比,该模型既可以提高模拟软体致动器弯曲变形的精度,又能够描述整体构型变化、应力分布规律和应力集中现象。4.将多点接触模型和摩擦模型有效结合,提出了多气腔气动软体机器人的动力学建模方法,建立了相应的动力学模型。对软体机器人的爬行过程进行了动力学仿真研究,成功模拟了其连续向前爬行运动,揭示出粘滞和滑移非线性动力学行为。结合运动控制方法和数字图像相关（DIC）测量技术,开展了相应的爬行实验研究,验证了该动力学模型的准确性。5.对气动软体机器人动力学方程的求解算法进行了研究。针对所建立的非线性动力学方程的计算难题,采用隐式算法求解建立的微分-代数混合方程,给出了详细的动力学求解过程。结合并行计算和稀疏矩阵技术,实现了动力学方程的数值求解,在保证求解精度的同时提高了计算效率。
秦航远[8]（2020）在《基于多源检测数据分析与模型仿真的道岔状态分析及评价研究》文中研究指明作为轨道结构中的重要组成部分,道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备,其集成了轨道结构中的各项薄弱环节,是公认的反映铁道工程行业技术水平的重要标志。据统计,截至2019年末,中国高速铁路总里程达3.5万公里,共计铺设八至九千余组正线道岔,其中国产道岔占比大约为80%,总体运营状况良好。但道岔区的结构损伤及机械性故障等病害问题也偶有发生,给乘车的舒适性及列车运行的稳定性造成了不良影响。目前,铁路技术发达的国家相继研制开发了大型轨道检测设备对轨道进行质量检测及状态评价,使得利用数据分析手段智能化综合评价道岔状态成为可能。基于此,本文利用道岔-车辆动力学仿真以及数据分析手段,基于多源检测数据对道岔结构状态评价方法进行研究。针对道岔区段复杂的轮轨关系问题,提出融合三维曲面轮廓投影、FFTCONTACT算法的道岔区段轮轨滚动接触计算方法。该方法综合利用迹线法、曲面轮廓投影以及法向量迭代修正的手段求解道岔区段三维轮轨型面接触几何问题,并以边界元理论为基础,针对描述接触位移与接触力关系的Bossinesq和Cerruti公式,利用Fourier变换与共轭梯度算法相结合的方法在频域内对轮轨接触力进行求解。在保证轮轨接触力计算准确性的前提下显着提高了计算效率,并在此基础上利用道岔-车辆系统动力学仿真模型研究了列车在道岔区段的动态响应特性。针对线路实际里程与不同检测系统所测得的里程之间的不一致问题,提出了基于5点迭代算法（Five Point Iteration Method,FPIM）的里程偏差快速修正方法,并以此为基础构建了轨道几何（Track Geometry Measurement,TGM）、车辆动态响应（Vehicle Dynamic Measurement,VDM）以及移动式线路动态加载车（Track Loading Vehicle,TLV）的里程偏差修正模型。通过对比传统逐点计算方法与FPIM的计算效率,选择某次由于外部环境导致综合里程定位系统无法接受里程信息的检测数据进行验证,实例中修正后的VDM数据里程与真实里程接近,误差在3 m以内。同时相比于传统相关性分析方法,在保证里程偏差修正准确性的前提下节省计算时间达85%以上,效果显着,为大量检测数据里程偏差修正的快速工程分析提供了一个切实可行的手段。针对频率成分复杂信号的时频分析问题,提出了基于集合经验模态分解法（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）的自适应同步压缩短时Fourier变换方法。该方法首先利用EEMD将信号分解为多个固有模态函数（Intrinsic Mode Function,IMF）;之后通过利用短时傅里叶变换（Short Time Fourier Transform,STFT）求解每个IMF的Renyi熵,确定其最佳窗长;最后以该窗长对各个IMF进行同步压缩短时Fourier变换（Synchrosqueezing Short Time Fourier Transform,SSTFT）,获得各个IMF的时频分布。该方法有效提高了时频分析方法的分辨率,使频率成分复杂的轨道检测数据中的各个信号成分能够清晰呈现。经车辆动态响应数据验证,道岔区段轴箱振动加速度数据能够很好地反映岔区各焊接接头、尖轨以及心轨等典型结构处的高频振动冲击特性,其响应频率主要集中分布于200350Hz,同时伴随部分能量分布于550600Hz范围内;而轮轴横向力能够更好地反映轮对在道岔转辙区及辙叉区等不同区段的较低频振动特性。同时,相比于转辙区,辙叉区轮对会产生相对更高频率的横向振动,其响应频率分布于5060Hz、125Hz以及160180Hz范围内。在对道岔钢轨状态进行诊断评价过程中,可根据实际的问题需要选择适当的检测数据对其进行分析。针对道岔的通过性能评价,综合轨距、单边轨距、速度以及曲率信息,实现了对道岔尖轨尖及心轨尖的精确定位,以及对道岔开向和列车的通过方式（直向/侧向）的准确判断;结合车体、构架及轮对在道岔区段的动态响应数据统计学特性,提出基于道岔通过指数（Turnout Passing Index,TPI）的道岔通过性能综合评价方法。经实测数据及现场复核验证,该方法能够有效提高病害道岔的识别准确率,为道岔的养护维修提供科学的参考依据。针对TLV所测得的轨道变形数据,提出了基于多分辨率分析的自适应信号平滑方法。在保留反映轨下结构的中长波成分的基础上有效消除由于焊接接头高频冲击特性所造成的数据高频冲击成分的影响。通过对高速无砟铁路、普速有砟铁路以及重载铁路典型道岔区段轨道刚度检测数据的时频分析,发现高速无砟铁路道岔区段轨道刚度不平顺检测数据的主要能量成分分布于0.15-2（1/m）范围内,其中以道岔板所对应的波长为主;普速有砟铁路与重载铁路轨道刚度不平顺检测数据中主要能量成分分别分布于0.05-0.4（1/m）和0.03-0.4（1/m）范围内,推测主要由道砟等轨下结构的刚度变化所导致。在此基础上,提出了轨道刚度能量指数,用于评价道岔区段包括扣件、道岔板、有砟道床等结构的轨道刚度状态评价指标。经过对实测数据的分析以及现场反馈存在病害道岔的验证,轨道刚度能量指数能够很好地反映道岔区段轨下结构相关的病害问题,为道岔状态的全面诊断提供可靠依据。
路遵友[9]（2020）在《滚动轴承热弹流润滑特性研究》文中研究表明滚动轴承被广泛用于具有旋转运动的高端机电系统中,润滑条件会直接影响轴承的摩擦学特性和机电系统的运动稳定性,滚动体与内、外圈接触弹流润滑特性可借助弹性流体动压润滑理论来分析和计算。以往的研究中,国内外学者考虑热效应和粗糙度的影响以期获得与真实值更加贴切的数值解。本文以滚动轴承为研究对象,考虑微观表面、热弹性变形、弹性模量变化等方面的影响因素,对接触表面的弹流润滑特性、热应力和热变形等方面进行了研究,为滚动轴承润滑分析与结构设计提供有价值的理论参考。论文主要研究内容包括:（1）运用多重网格法全近似格式,采用4层W循环结构分析了网格节点个数及松弛因子对最大误差的影响。基于热弹性力学理论,利用Bessel函数,结合应力函数法推导了圆柱体的热应力和热变形表达式,通过算例给出了Bessel函数的参数求解方法。（2）建立了深沟球轴承滚珠与内圈的椭圆点接触微观热弹流润滑模型,求解了6206深沟球轴承在不同类型粗糙度下弹流润滑特性,研究了不同随机粗糙度下内圈转速和综合弹性模量变化对弹流润滑特性的影响规律。（3）计入了热变形的影响,建立了圆柱滚子轴承滚子与内圈的有限长线接触热弹流润滑模型,引入热力转换原理,求解了NU204圆柱滚子轴承接触表面的弹流润滑特性,实现了对润滑接触表面的热弹性变形和热应力的求解,研究了内圈转速、载荷、黏度变化分别对润滑特性、热弹性变形和热应力的影响规律。（4）考虑微观表面和热变形的影响,建立了角接触球轴承滚珠与内圈的椭圆点接触微观热弹流润滑数学模型,以7032C角接触球轴承为研究对象计算了热弹流润滑特性,得到了接触表面的热弹性变形和热应力的分布,研究了内圈转速、轴向载荷和初始黏度变化对油膜压力、膜厚、温升、热弹性变形及热应力的影响。（5）综合考虑粗糙度、热变形和弹性模量的影响,建立了滚针轴承滚针与内圈有限长线接触热弹流润滑接触模型,提出了一种求解热弹流润滑特性的数值方法。该方法中,引入了弹性模量随温升的变化关系,求解了弹性模量场。以NAV4004滚针轴承为研究对象求解了润滑接触表面的油膜压力、膜厚、温升、弹性模量和热弹性变形的分布情况。进一步研究了载荷和卷吸速度分别对弹性模量、油膜压力和膜厚的影响规律。（6）利用其他学者在滚动轴承弹流润滑油膜测量的实验研究数据对本文提出的数值计算方法进行了验证。分别针对阻容振荡法和超声法油膜厚度测量实验中的D1842926N1Q1和N2312圆柱滚子轴承尺寸与润滑油参数,利用提出的考虑弹性模量变化和热弹性变形的有限长线接触热弹流润滑数值计算方法求解了最小油膜厚度,分别与对应工况下的实验数据进行对比,数值解与实验值吻合较好。
许玲玲[10]（2020）在《杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用》文中提出杆件结构在实际工程中应用广泛,如框架结构、大跨空间结构、桥梁结构等。该类结构的力学行为主要包括:几何非线性行为、材料非线性行为、静动力行为、节点半刚性行为、断裂行为、接触碰撞行为等以及由以上行为构成的复合行为,如结构的局部破坏或连续性倒塌破坏等。现有数值计算方法准确处理单一结构力学行为已是一项困难的工作,若在此基础上再耦合多种行为会变得更加复杂。因此,为了对结构力学行为进行简单而精确的描述,本文以杆系离散单元法为分析手段,发展了适用于杆件结构的接触单元（如杆单元、梁单元等）,提出了一系列杆件结构力学行为的定量化模拟计算方法,包括弹性行为、弹塑性行为、强震倒塌模拟、半刚性节点模拟等。现有研究成果中均假定杆系离散单元法中接触本构模型的切向弹簧仅用于描述纯剪力引起的纯剪切变形,然而杆件结构通常长细比较大,可忽略剪切变形的影响,即根据弯曲梁理论认为切向位移（即挠度）是由剪力产生的弯曲变形引起,并非由剪力产生的截面剪切变形引起。因此,基于上述假定推导出的接触单元切向接触刚度系数无法用于杆件结构问题的求解。本文针对该问题重新定义了切向弹簧,并根据能量等效原理系统推导了各方向上接触刚度系数的计算公式。以此为基础,详细阐述了杆系离散单元的基本假定和概念,推导了面向轴力杆单元、平面梁单元以及空间梁单元的杆系离散单元基本公式,为复杂结构力学行为模拟提供严谨的理论支撑。杆系离散单元法中几何非线性问题和动力响应的求解会自动包含在颗粒的运动控制方程中,是一个自然过程,无需特殊处理。基于此特征,文中构建了杆件结构静、动力弹性行为分析的统一计算框架,进一步细化了杆系离散单元模拟结构弹性行为时遇到的问题。详细给出了静、动力荷载的施加方式,并构造了动力荷载下杆系离散元的阻尼模型。对若干二维、三维杆件结构进行静、动力弹性非线性行为分析,这些行为包括几何大变形、大转动、阶跃屈曲、分叉、动力响应等,验证了杆系离散单元模拟杆件结构静、动力弹性非线性行为的优势及有效性。对于材料非线性问题,本文基于杆系离散单元塑性铰法提出了杆系离散单元精细塑性铰法,该法通过切线模量和截面刚度退化系数近似考虑残余应力对接触单元刚度的削弱。分别建立了两种杆系离散单元弹塑性分析方法的计算理论,包括屈服准则、弹塑性接触本构模型、加卸载准则以及内力超过极限屈服面后的修正方法。若干算例（包括桁架、简单梁、平面框架、空间框架以及单层网壳结构）的静力弹塑性行为分析表明,杆系离散单元精细塑性铰法可近似考虑构件的塑性发展,其计算精度明显高于塑性铰法,且不会显着增加杆系离散单元的计算量;当材料为理想弹塑性、截面分布塑性不明显时,相比于塑性区法,采用杆系离散单元精细塑性铰法“性价比”更高。为了定量化精确求解多点激励下大跨空间钢结构的倒塌破坏问题,提出了结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法。建立了可考虑地震作用应变率效应的弹塑性接触本构模型,实现了杆系离散单元法的多点激励,初步建立了杆系离散单元法的并行计算技术。以一个缩尺比为1/3.5的单层球面网壳振动台试验模型为计算对象,完成了多点激励下结构的倒塌破坏全过程定量化精确仿真。此外,该倒塌试验也可用于标定杆系离散单元法进行结构连续性倒塌分析时所采用的关键结构参数。进一步对梁柱节点的半刚性行为进行模拟,提出了一种能够有效进行具有半刚性节点的钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法,并推导了可考虑半刚性连接的弹塑性接触本构模型。该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。梁柱节点的半刚性行为通过虚拟的弹簧单元进行模拟,该弹簧单元以线性分配的方式将梁柱节点的半刚性特性量化到与之相邻的接触单元各方向刚度,进而根据能量等效原理得到了上述接触单元刚度的修正公式,并通过独立强化模型捕捉结构的滞回性能。通过多个经典算例验证了所提方法的正确性和适用性,且系统研究了半刚性连接钢框架的几何非线性、阶跃屈曲、材料弹塑性、动力响应、断裂等多种结构力学行为。通过理论推导、大量经典数值算例、大型振动台试验校核以及程序编写表明,杆系离散单元法具有较强的精确性、通用性和稳定性。本文实现了杆件结构研究领域中诸多非线性和非连续结构力学问题的定量化仿真与分析,完善和推进了杆系离散单元法理论体系的形成,为杆件结构的复杂力学行为研究提供了强有力的技术支撑和手段。同时,杆系离散单元法作为一种崭新的数值分析方法,要将其推向实际工程应用或设计人员仍存在很多可改进和开发的空间。综上,本文的主要创新点如下:（1）文中重新定义了杆系离散单元法中接触本构模型的切向弹簧,并严谨推导了面向轴力杆单元、平面梁单元以及空间梁单元的各方向上接触单元刚度系数的计算公式,进而将杆系离散单元法的计算理论系统化;（2）提出了杆系离散单元精细塑性铰法,其可近似考虑构件的塑性发展,补充了杆系离散单元法的弹塑性计算理论;（3）多点激励下单层球壳强震倒塌破坏全过程定量化精确仿真的振动台试验校核。从计算方法、地震动多点输入荷载施加及计算效率三方面对杆系离散单元的计算理论进行修正,提出了结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法,有助于该法在结构连续倒塌模拟中的推广和应用;（4）提出了一种能够有效进行半刚性钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法,该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。杆系离散单元法中零长度弹簧单元并不直接参与计算,且修正后的接触单元刚度矩阵可直接代入下一步计算,过程简单易行。研究成果进一步体现了杆系离散单元法处理强非线性和非连续问题的优势。
二、经典弹性点接触问题的数值求解与应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、经典弹性点接触问题的数值求解与应用（论文提纲范文）
（1）急停和往复运动条件下的热弹性流体动力润滑问题数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 弹流润滑理论与数值求解方法概述 |
| 1.3 本文研究背景 |
| 1.3.1 零卷吸问题 |
| 1.3.2 急停问题 |
| 1.3.3 往复运动问题 |
| 1.3.4 工业链问题的研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容与意义 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 |
| 1.4.2 本文的研究意义 |
| 第2章 线接触零卷吸条件下热弹流润滑的急停分析 |
| 2.1 总述 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.2.1 Reynolds方程 |
| 2.2.2 膜厚方程 |
| 2.2.3 载荷方程 |
| 2.2.4 黏压-黏温方程 |
| 2.2.5 密压-密温方程 |
| 2.2.6 温度场方程 |
| 2.2.7 运动学方程 |
| 2.3 无量纲方程 |
| 2.3.1 无量纲的Reynolds方程及其边界条件 |
| 2.3.2 无量纲膜厚方程 |
| 2.3.3 无量纲载荷方程 |
| 2.3.4 无量纲黏压-黏温方程 |
| 2.3.5 无量纲密压-密温方程 |
| 2.3.6 无量纲温度场方程 |
| 2.4 计算方法 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 输入参数 |
| 2.5.2 初始零卷吸速度和急停对压力和膜厚的影响 |
| 2.5.3 急停时间对压力和膜厚的影响 |
| 2.5.4 对温度的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 点接触往复运动条件下热弹流润滑数值分析 |
| 3.1 总述 |
| 3.2 控制方程 |
| 3.2.1 Reynolds方程 |
| 3.2.2 膜厚方程 |
| 3.2.3 载荷方程 |
| 3.2.4 黏压-黏温方程 |
| 3.2.5 密压-密温方程 |
| 3.2.6 温度场方程 |
| 3.2.7 运动学方程 |
| 3.3 无量纲方程 |
| 3.3.1 无量纲的Reynolds方程及其边界条件 |
| 3.3.2 无量纲膜厚方程 |
| 3.3.3 无量纲载荷方程 |
| 3.3.4 无量纲黏压-黏温方程 |
| 3.3.5 无量纲密压-密温方程 |
| 3.3.6 无量纲温度场方程 |
| 3.3.7 无量纲运动学方程 |
| 3.4 无量纲方程的离散 |
| 3.4.1 Reynolds方程的离散 |
| 3.4.2 膜厚方程的离散 |
| 3.4.3 载荷方程的离散 |
| 3.4.4 黏压-黏温方程的离散 |
| 3.4.5 密压-密温方程的离散 |
| 3.4.6 温度场方程的离散 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 输入变量 |
| 3.5.2 点接触往复运动的特性 |
| 3.5.3 冲程长度的影响 |
| 3.5.4 工作频率的影响 |
| 3.5.5 当量曲率半径的影响 |
| 3.5.6 载荷的影响 |
| 3.5.7 椭圆比的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 表面波纹度对点接触往复运动热弹流润滑的影响 |
| 4.1 总述 |
| 4.2 控制方程 |
| 4.3 无量纲方程 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 输入参数 |
| 4.4.2 波纹度表面与光滑表面的对比 |
| 4.4.3 当量曲率半径的影响 |
| 4.4.4 表面波纹度波长的影响 |
| 4.4.5 表面波纹度幅值的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 有限长线接触热弹流润滑的急停分析 |
| 5.1 总述 |
| 5.2 控制方程 |
| 5.2.1 Reynolds方程 |
| 5.2.2 膜厚方程 |
| 5.2.3 载荷方程 |
| 5.2.4 运动学方程 |
| 5.3 无量纲方程 |
| 5.3.1 无量纲的Reynolds方程及其边界条件 |
| 5.3.2 无量纲膜厚方程 |
| 5.3.3 无量纲载荷方程 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 输入参数 |
| 5.4.2 急停的影响 |
| 5.4.3 初始表面速度的影响 |
| 5.4.4 急停时间的影响 |
| 5.4.5 当量曲率半径的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本研究的创新之处 |
| 6.2 下一步研究工作的设想与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（2）地下埋管脱空控制标准与联合承载机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 脱空的成因及接触灌浆 |
| 1.2.2 联合承载机理研究与接触非线性 |
| 1.3 本文主要研究内容及创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 第2章 接触非线性理论 |
| 2.1 接触问题基础 |
| 2.1.1 接触问题及其分类 |
| 2.1.2 接触问题的基本方程 |
| 2.1.3 接触问题的数值解法 |
| 2.2 接触非线性理论介绍 |
| 2.2.1 接触非线性理论的有限元方程和解法 |
| 2.2.2 接触状态的判断 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 地下埋管结构联合承载机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 埋管模型的简化与假定 |
| 3.2.2 计算工况及边界条件 |
| 3.2.3 单元的选择 |
| 3.3 钢衬与围岩联合作用计算模型的验证 |
| 3.4 联合承载机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 回填脱空影响计算分析与脱空控制标准 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工程概况 |
| 4.3 脱空区的边长效应 |
| 4.4 脱空范围及深度的敏感性分析 |
| 4.4.1 一期上平段压力钢管灌浆脱空敏感性分析 |
| 4.4.2 一期中平段压力钢管灌浆脱空敏感性分析 |
| 4.4.3 一期下平段压力钢管灌浆脱空敏感性分析 |
| 4.4.4 一期、二期尾水支管灌浆脱空敏感性分析 |
| 4.4.5 二期上平段压力钢管灌浆脱空敏感性分析 |
| 4.4.6 二期中平段压力钢管灌浆脱空敏感性分析 |
| 4.4.7 二期下平段压力钢管灌浆脱空敏感性分析 |
| 4.5 各管段脱空控制标准 |
| 4.5.1 不同脱空范围下的控制标准 |
| 4.5.2 不同脱空深度下的控制标准 |
| 4.6 中平段实测脱空计算分析及控制标准 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道突水突变机理 |
| 1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法 |
| 1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟 |
| 2.1 近场动力学基本理论 |
| 2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想 |
| 2.1.2 常规态型近场动力学模型 |
| 2.1.3 动态/静态问题数值求解方法 |
| 2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型 |
| 2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型 |
| 2.2.2 岩体本构模型参数确定方法 |
| 2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.3.1 岩体材料非均质特性表征 |
| 2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.4 基于矩阵运算的高效求解策略 |
| 2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理 |
| 2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发 |
| 2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析 |
| 2.5 岩体破坏三维模拟算例验证 |
| 2.5.1 完整岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.2 节理岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 3.1 地下水渗流近场动力学模型 |
| 3.1.1 等效连续介质渗流模型 |
| 3.1.2 离散裂隙网络渗流模型 |
| 3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型 |
| 3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法 |
| 3.2.1 物质点双重覆盖理论模型 |
| 3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发 |
| 3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制 |
| 3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系 |
| 3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律 |
| 3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制 |
| 3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟 |
| 4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法 |
| 4.1.1 物质点休眠法基本思想 |
| 4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计 |
| 4.2 隧道开挖损伤区模拟分析 |
| 4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制 |
| 4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程 |
| 4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律 |
| 4.3 渗流卸荷近场动力学模拟 |
| 4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟 |
| 4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法 |
| 4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计 |
| 4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟 |
| 4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制 |
| 4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟 |
| 5.1 歇马隧道突水灾害概述 |
| 5.1.1 依托工程概况 |
| 5.1.2 工程现场突水情况 |
| 5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验 |
| 5.2.1 地质力学模型试验概述 |
| 5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程 |
| 5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型 |
| 5.3.1 隧道施工过程三维模型 |
| 5.3.2 监测断面布置情况 |
| 5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析 |
| 5.4.1 围岩损伤状态分析 |
| 5.4.2 围岩渗流场分析 |
| 5.4.3 围岩位移场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析 |
| 6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计 |
| 6.1.1 岩溶隧道突水影响因素 |
| 6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计 |
| 6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟 |
| 6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型 |
| 6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析 |
| 6.3 岩溶隧道突水影响因素分析 |
| 6.3.1 溶洞发育规模 |
| 6.3.2 溶洞水压力 |
| 6.3.3 围岩弹性模量 |
| 6.3.4 围岩抗拉强度 |
| 6.3.5 隧道埋深 |
| 6.3.6 溶洞位置 |
| 6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析 |
| 6.4.1 最小安全厚度计算结果分析 |
| 6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用 |
| 7.1 数值仿真软件研发 |
| 7.1.1 软件功能设计 |
| 7.1.2 软件架构设计 |
| 7.1.3 软件运行环境 |
| 7.2 数值仿真软件介绍 |
| 7.2.1 用户界面介绍 |
| 7.2.2 使用方法介绍 |
| 7.3 应用实例分析 |
| 7.3.1 模型概况 |
| 7.3.2 模拟结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）间歇运动条件下滚子链的热弹流润滑问题的数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 弹性流体动力润滑理论的发展 |
| 1.3 弹性流体动力润滑数值计算方法的发展 |
| 1.4 现代弹流润滑理论国内外研究现状 |
| 1.5 本文的研究背景 |
| 1.5.1 工业链的发展概况 |
| 1.5.2 相关问题的研究进展 |
| 1.6 本文的研究内容及意义 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 研究意义 |
| 第二章 间歇运动条件下点接触等温弹流润滑理论 |
| 2.1 卷吸速度模型的建立 |
| 2.2 基本理论方程 |
| 2.2.1 计算域的取定 |
| 2.2.2 Reynolds方程 |
| 2.2.3 膜厚方程 |
| 2.2.4 粘度、密度方程 |
| 2.2.5 载荷方程 |
| 2.2.6 运动学方程 |
| 2.3 无量纲化 |
| 2.3.1 Reynolds方程的无量纲化 |
| 2.3.2 膜厚方程的无量纲化 |
| 2.3.3 粘度、密度方程的无量纲化 |
| 2.3.4 载荷方程的无量纲化 |
| 2.4 所采用的数值计算方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 间歇运动条件下点接触等温弹流润滑问题结果与讨论 |
| 3.1 物理参数的取定 |
| 3.2 间歇运动的影响 |
| 3.3 表面粗糙谷及其位置的影响 |
| 3.3.1 表面粗糙谷在中央时的影响 |
| 3.3.2 表面粗糙谷在靠近接触区入口时的影响 |
| 3.3.3 表面粗糙谷在靠近接触区出口时的影响 |
| 3.4 表面粗糙峰的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 点接触稳态热弹流润滑理论 |
| 4.1 基本理论方程 |
| 4.1.1 Reynolds方程 |
| 4.1.2 膜厚方程 |
| 4.1.3 粘度、密度方程 |
| 4.1.4 载荷方程 |
| 4.1.5 温度场方程 |
| 4.2 无量纲化 |
| 4.2.1 Reynolds方程的无量纲化 |
| 4.2.2 膜厚方程的无量纲化 |
| 4.2.3 粘度、密度方程的无量纲化 |
| 4.2.4 载荷方程的无量纲化 |
| 4.2.5 温度场方程的无量纲化 |
| 4.3 所采用的数值计算方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 点接触稳态热弹流润滑问题结果与讨论 |
| 5.1 物理参数的取定 |
| 5.2 椭圆比对光滑表面接触的影响 |
| 5.3 表面波纹度的影响 |
| 5.3.1 横向表面波纹度的影响 |
| 5.3.2 纵向表面波纹度的影响 |
| 5.4 不同形式凹槽的影响 |
| 5.4.1 纵向凹槽的影响 |
| 5.4.2 横向粗凹槽的影响 |
| 5.5 当量曲率半径的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 间歇运动条件下点接触热弹流润滑问题 |
| 6.1 基本理论方程 |
| 6.1.1 Reynolds方程 |
| 6.1.2 膜厚方程 |
| 6.1.3 粘度、密度方程 |
| 6.1.4 载荷方程 |
| 6.1.5 温度场方程 |
| 6.2 无量纲化 |
| 6.2.1 Reynolds方程的无量纲化 |
| 6.2.2 膜厚方程的无量纲化 |
| 6.2.3 粘度、密度方程的无量纲化 |
| 6.2.4 温度场方程的无量纲化 |
| 6.2.5 摩擦系数 |
| 6.3 物理参数的取定 |
| 6.4 所采用的数值计算方法 |
| 6.5 结果及讨论 |
| 6.5.1 热效应的影响 |
| 6.5.2 载荷的影响 |
| 6.5.3 运动周期时间的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 本文的创新之处 |
| 7.3 对今后工作的设想与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）乏油-动载-热效应下行星齿轮系统的动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 乏油工况下的弹流润滑研究现状 |
| 1.2.2 齿轮弹流润滑研究现状 |
| 1.2.3 行星齿轮动载特性研究现状 |
| 1.2.4 行星齿轮动力学的研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 1.3.1 论文主要内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 有限长线接触弹流润滑分析基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 乏油工况下的弹流润滑模型 |
| 2.2.1 几何模型 |
| 2.2.2 润滑控制方程及其边界条件 |
| 2.2.3 基本控制方程无量纲化 |
| 2.2.4 数值求解 |
| 2.3 Newton-Raphson迭代法 |
| 2.3.1 基本方程 |
| 2.3.2 矩阵系数表达式 |
| 2.3.3 表达式中各量的计算 |
| 2.4 结果讨论与分析 |
| 2.4.1 计算流程图 |
| 2.4.2 线接触热弹流润滑计算结果 |
| 2.4.3 Newton-Raphson计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 乏油润滑对行星齿轮动力学特性影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 乏油工况下行星齿轮润滑模型 |
| 3.2.1 几何与运动学分析 |
| 3.2.2 润滑控制方程 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 考虑啮合表面粗糙的齿轮润滑 |
| 3.3.1 含有表面粗糙的膜厚方程 |
| 3.3.2 用Newton-Raphson方法计算齿轮粗糙啮合 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 动载系数对行星齿轮动力学特性影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 行星齿轮建模方法概述 |
| 4.2.1 行星齿轮建模方法 |
| 4.2.2 数值求解方法简介 |
| 4.3 行星齿轮动力学建模 |
| 4.3.1 行星齿轮建模假设 |
| 4.3.2 行星齿轮模型建立 |
| 4.4 动力学特性分析 |
| 4.4.1 固有特性分析 |
| 4.4.2 系统动载系数的求解方法 |
| 4.4.3 啮合相位差对动载系数的影响 |
| 4.4.4 多激励对动载特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 热效应对行星齿轮动力学特性影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热模态分析流程 |
| 5.3 热模态分析的基本理论 |
| 5.3.1 稳态温度场分析 |
| 5.3.2 摩擦热流量分析 |
| 5.3.3 结构热刚度矩阵及结构模态分析 |
| 5.4 有限元分析 |
| 5.4.1 行星齿轮参数及工况参数 |
| 5.4.2 行星齿轮啮合的稳态热分析 |
| 5.4.3 行星齿轮啮合的热应力分析 |
| 5.4.4 行星齿轮啮合的热模态分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）高强接触异质颗粒摩擦界面弹流润滑及结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的科学意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 异质复合材料接触弹性场和摩擦性能研究 |
| 1.2.2 非光滑表面弹流润滑研究 |
| 1.2.3 异质复合材料表面弹流润滑接触研究 |
| 1.2.4 复合材料及非光滑表面弹流润滑接触温度场研究 |
| 1.3 研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 单层颗粒规律分布复合材料应力场与表面形貌研究 |
| 2.1 椭球形异质颗粒复合材料弹性场仿真力学模型的建立 |
| 2.2 椭球形异质颗粒复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.1 不同颗粒埋藏深度的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.2 不同粒径比的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.3 不同弹性模量比的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.2.4 不同倾斜角度的复合材料弹性场计算结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 异质颗粒摩擦界面弹流润滑及其结构参数优化数值研究 |
| 3.1 异质颗粒复合材料弹性场求解 |
| 3.1.1 异质颗粒复合材料接触问题的描述 |
| 3.1.2 异质颗粒复合材料弹性场控制方程 |
| 3.2 异质颗粒复合材料表面点接触弹流润滑模型 |
| 3.2.1 异质颗粒引起的表面位移 |
| 3.2.2 无量纲化 |
| 3.2.3 非牛顿流体的等温点接触EHL滑雷诺方程 |
| 3.2.4 边界条件 |
| 3.2.5 油膜厚度 |
| 3.2.6 粘度—压力方程 |
| 3.2.7 密度—压力方程 |
| 3.2.8 载荷平衡方程 |
| 3.2.9 弹流润滑牵引系数 |
| 3.3 离散化和迭代过程 |
| 3.4 润滑特性分析 |
| 3.4.1 异质颗粒本征应变对弹流润滑的影响 |
| 3.4.2 颗粒埋藏深度对弹流润滑的影响 |
| 3.4.3 颗粒尺寸对弹流润滑的影响 |
| 3.4.4 颗粒间距对弹流润滑的影响 |
| 3.5 异质颗粒对复合材料内部剪应力的影响 |
| 3.5.1 硬质颗粒对最大剪应力区域的影响 |
| 3.5.2 软质颗粒对最大剪应力区域的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不同颗粒分布密度和规律的异质摩擦界面弹流润滑数值研究 |
| 4.1 异质颗粒复合材料表面弹流润滑数学模型 |
| 4.2 夹杂弹流润滑数学模型离散化 |
| 4.2.1 雷诺方程的有限差分法模型 |
| 4.2.2 方程的离散化 |
| 4.3 夹杂EHL的多重网格求解过程 |
| 4.4 夹杂弹流润滑性能分析 |
| 4.4.1 不同分布密度的颗粒异质复合材料接触应力场 |
| 4.4.2 不同颗粒分布密度对弹流润滑油膜状态和摩擦特性的影响 |
| 4.4.3 颗粒偏置和间距比对弹流润滑摩擦性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑研究 |
| 5.1 异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑理论模型 |
| 5.2 数值模型的本构方程 |
| 5.2.1 无量纲雷诺方程 |
| 5.2.2 无量纲能量方程 |
| 5.2.3 无量纲膜厚方程及夹杂位移方程 |
| 5.2.4 Roelands粘度-压力和密度-压力的温度方程 |
| 5.2.5 载荷平衡方程 |
| 5.3 异质颗粒摩擦界面线接触热弹流润滑求解过程 |
| 5.3.1 模型离散化 |
| 5.3.2 迭代流程 |
| 5.4 计算结果与分析 |
| 5.4.1 不同颗粒本征应变对热弹流润滑油膜状态的影响 |
| 5.4.2 颗粒尺寸及埋藏深度对最小油膜厚度的影响 |
| 5.4.3 颗粒尺寸和埋藏深度对油膜各层最大温升的影响 |
| 5.4.4 接触间隙中颗粒所在位置及颗粒间隙中点处的温度分布 |
| 5.4.5 运动速度和滑滚比对接触区内最大温升和平均温升的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 等效异质颗粒摩擦界面弹流润滑性能实验研究 |
| 6.1 实验方案设计 |
| 6.1.1 异质颗粒复合材料成型设计 |
| 6.1.2 异质颗粒复合材料实验样本制作 |
| 6.2 异质颗粒复合材料摩擦特性对比实验 |
| 6.2.1 异质颗粒复合材料表面弹流润滑实验设计 |
| 6.2.2 等效异质夹杂复合材料表面点接触弹流润滑数值求解 |
| 6.2.3 实验与理论结果对比分析 |
| 6.2.4 不同等效夹杂界面运动速度下的牵曳系数对比分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结与展望 |
| 7.1.1 工作总结 |
| 7.1.2 研究展望 |
| 7.2 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（7）基于绝对节点坐标法的大变形软体结构动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 柔性多体系统动力学建模方法研究进展 |
| 1.2.1 绝对节点坐标法 |
| 1.2.2 混合坐标法 |
| 1.2.3 共旋坐标法 |
| 1.2.4 几何精确法 |
| 1.3 接触碰撞建模方法研究进展 |
| 1.3.1 恢复系数法 |
| 1.3.2 连续力模型 |
| 1.3.3 罚函数法 |
| 1.3.4 拉格朗日乘子法 |
| 1.4 摩擦模型 |
| 1.5 柔性多体系统动力学的实验研究概述 |
| 1.6 柔性多体系统动力学的计算方法研究进展 |
| 1.6.1 积分算法 |
| 1.6.2 稀疏矩阵技术和并行计算策略 |
| 1.7 柔性多体系统动力学存在的问题与挑战 |
| 1.8 本文主要研究内容与组织结构 |
| 1.9 本章小结 |
| 第二章 超弹性大变形硅胶梁的动力学研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于ANCF高阶梁单元的质量阵和外力阵 |
| 2.3 非线性本构模型的弹性力阵 |
| 2.3.1 Arruda-Boyce模型 |
| 2.3.2 Neo-Hookean模型 |
| 2.3.3 Gent模型 |
| 2.3.4 Yeoh模型 |
| 2.4 基于ANCF高阶梁单元的静力学和动力学方程 |
| 2.4.1 静平衡方程和计算方法 |
| 2.4.2 动力学方程和计算方法 |
| 2.5 硅胶梁的静力学仿真分析与实验验证 |
| 2.5.1 不同非线性模型的名义应力与拉伸比之间的关系 |
| 2.5.2 静力学仿真与实验研究 |
| 2.6 硅胶梁的动力学仿真分析与实验验证 |
| 2.6.1 硅胶梁的DIC测量技术 |
| 2.6.2 悬臂硅胶梁的动力学仿真和实验验证 |
| 2.6.3 单元收敛性分析 |
| 2.6.4 不可压缩常数的收敛性分析 |
| 2.6.5 阻尼效应 |
| 2.6.6 三种非线性本构模型的比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 非线性大变形硅胶板的动力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于ANCF高阶板单元的质量阵和外力阵 |
| 3.3 基于ANCF高阶板单元的静力学与动力学方程 |
| 3.4 硅胶板的仿真分析与实验验证 |
| 3.4.1 静力学仿真与实验研究 |
| 3.4.2 动力学仿真与实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 气动软体致动器的准静态研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气动软体致动器的准静态建模 |
| 4.2.1 非线性本构模型的单元弹性力阵及其导数阵 |
| 4.2.2 单元外力阵及其导数阵 |
| 4.2.3 单元接触力阵及其导数阵 |
| 4.2.4 静平衡方程和计算方法 |
| 4.3 气动软体致动器的准静态仿真分析和实验验证 |
| 4.3.1 两气腔软体致动器的仿真分析 |
| 4.3.2 四气腔软体致动器的仿真分析和实验验证 |
| 4.3.3 十气腔软体致动器的仿真分析和实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 气动软体机器人的动力学研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 四气腔软体致动器的动力学建模和仿真分析 |
| 5.2.1 动力学模型 |
| 5.2.2 动力学仿真分析 |
| 5.3 四气腔软体爬行机器人的动力学建模、仿真分析与实验研究 |
| 5.3.1 摩擦模型 |
| 5.3.2 综合考虑多点接触和摩擦时的系统动力学方程和计算方法 |
| 5.3.3 软体爬行机器人的动力学仿真分析与实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目与获得的奖励 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（8）基于多源检测数据分析与模型仿真的道岔状态分析及评价研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状及水平 |
| 1.2.1 道岔检测技术 |
| 1.2.2 轨道(道岔)-车辆系统仿真 |
| 1.2.3 检测数据预处理方法 |
| 1.2.4 时频分析方法 |
| 1.2.5 道岔状态评价方法 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2.基于FFT-CONTACT算法的道岔区段轮轨接触模型 |
| 2.1 坐标系及其转换关系 |
| 2.2 基于三维曲面投影的道岔区段轮轨接触几何求解方法 |
| 2.2.1 三维车轮踏面模型 |
| 2.2.2 道岔区钢轨模型 |
| 2.2.3 三维轮轨接触几何计算方法 |
| 2.3 基于FFT-CONTACT算法的轮轨接触力计算方法 |
| 2.3.1 弹性体滚动接触控制方程 |
| 2.3.2 基于FFT-CONTACT算法的接触力计算方法 |
| 2.4 车辆系统动力学模型 |
| 2.4.1 轮对动力学模型 |
| 2.4.2 车体及构架系统动力学模型 |
| 2.5 道岔系统动力学模型 |
| 2.5.1 道岔区钢轨廓形生成 |
| 2.5.2 道岔区段空间动力学模型 |
| 2.6 算例分析 |
| 2.6.1 算例1 |
| 2.6.2 算例2 |
| 2.6.3 算例3 |
| 2.7 小结 |
| 3.多源检测数据里程偏差快速修正方法 |
| 3.1 里程偏差修正流程 |
| 3.2 五点迭代法 |
| 3.3 轨道几何检测数据里程偏差修正模型 |
| 3.4 车辆动态响应检测数据里程偏差修正模型 |
| 3.5 移动式线路动态加载试验车检测数据里程偏差修正模型 |
| 3.6 算例验证及分析 |
| 3.6.1 FPIM的准确性验证 |
| 3.6.2 FPIM的快速性验证 |
| 3.6.3 VDM数据里程偏差修正现场复核验证 |
| 3.6.4 道岔里程修正效果分析 |
| 3.6.5 移动式线路动态加载试验车检测数据里程偏差修正 |
| 3.7 小结 |
| 4.基于自适应时频分析的道岔区段动态响应数据特征分析 |
| 4.1 基于EEMD的自适应同步压缩短时Fourier变换方法 |
| 4.2 模拟信号时频特性分析 |
| 4.3 道岔区轴箱加速度数据时频特征分析 |
| 4.4 道岔区轮轨力数据时频特征分析 |
| 4.5 小结 |
| 5.基于车辆动态响应的道岔通过性能分析 |
| 5.1 道岔位置识别方法 |
| 5.2 基于道岔通过指数的道岔通过性能评价方法 |
| 5.2.1 评价指标 |
| 5.2.2 车体/构架动态响应特性分析 |
| 5.2.3 道岔通过性能综合评价指标和方法 |
| 5.3 方法验证 |
| 5.3.1 不同指标评价效果对比 |
| 5.3.2 某线路上行某站道岔识别情况 |
| 5.3.3 某线路下行某站道岔识别情况 |
| 5.3.4 某线路多组道岔情况 |
| 5.4 小结 |
| 6.道岔区段轨道刚度检测数据分析及评价 |
| 6.1 轨道刚度计算方法 |
| 6.1.1 计算流程 |
| 6.1.2 算例验证 |
| 6.2 TLV检测数据时频特性分析 |
| 6.2.1 分析流程 |
| 6.2.2 高速铁路道岔刚度检测数据时频特性分析 |
| 6.2.3 普速干线铁路道岔刚度检测数据时频特性分析 |
| 6.2.4 重载铁路道岔刚度检测数据时频特性分析 |
| 6.3 基于轨道刚度检测数据的道岔状态评价方法 |
| 6.3.1 计算流程 |
| 6.3.2 算例验证 |
| 6.4 小结 |
| 7.结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）滚动轴承热弹流润滑特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 点接触弹流润滑理论的研究现状 |
| 1.2.2 线接触弹流润滑理论研究现状 |
| 1.2.3 有限长线接触弹流润滑理论的研究现状 |
| 1.2.4 热膨胀系数与机械热变形理论的研究现状 |
| 1.2.5 国内外研究中存在的问题 |
| 1.3 课题来源和主要研究内容 |
| 2 多重网格技术及热弹性变形推导 |
| 2.1 多重网格技术 |
| 2.2 固体表面热弹性变形的推导 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 深沟球轴承微观热弹流润滑分析 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 基本方程 |
| 3.2.2 方程的无量纲形式 |
| 3.2.3 控制方程的离散化 |
| 3.3 数值方法 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 随机粗糙度与参数变化的影响分析 |
| 3.4.2 Y方向粗糙度与参数变化的影响分析 |
| 3.4.3 X方向粗糙度与参数变化的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑热弹性变形的圆柱滚子轴承热弹流分析 |
| 4.1 接触模型 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.2.1 润滑控制方程 |
| 4.2.2 控制方程的无量纲化 |
| 4.2.3 控制方程的离散化 |
| 4.3 数值计算方法 |
| 4.4 计算结果分析 |
| 4.4.1 轴承润滑特性与热弹性分析 |
| 4.4.2 转速对润滑特性和热应力的影响 |
| 4.4.3 载荷对润滑特性和热应力的影响 |
| 4.4.4 黏度对润滑特性和热应力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 考虑热弹性变形的角接触球轴承微观热弹流分析 |
| 5.1 几何模型 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.2.1 基本控制方程 |
| 5.2.2 控制方程的无量纲化 |
| 5.2.3 控制方程的离散化 |
| 5.3 数值计算方法 |
| 5.4 计算结果分析 |
| 5.4.1 轴承参数及结果分析 |
| 5.4.2 转速对润滑特性和热弹性变形的影响 |
| 5.4.3 载荷对润滑特性和热弹性变形的影响 |
| 5.4.4 黏度对润滑特性和热弹性变形的影响 |
| 5.4.5 算法对比验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 考虑弹性模量变化和热弹性变形的滚针轴承微观热弹流分析 |
| 6.1 润滑接触模型 |
| 6.2 数学模型 |
| 6.2.1 润滑控制方程 |
| 6.2.2 控制方程的无量纲化 |
| 6.3 数值计算方法 |
| 6.4 计算结果分析 |
| 6.4.1 轴承润滑特性与热弹性分析 |
| 6.4.2 载荷对润滑特性的影响 |
| 6.4.3 卷吸速度对润滑特性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 滚动轴承油膜厚度的数据验证 |
| 7.1 阻容振荡法膜厚验证 |
| 7.1.1 阻容振荡法膜厚测量原理 |
| 7.1.2 工况参数及结果对比 |
| 7.2 超声法膜厚的验证 |
| 7.2.1 超声法膜厚测量原理 |
| 7.2.2 工况参数及结果对比 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（10）杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 杆件结构力学复合行为分析研究现状 |
| 1.2.2 颗粒离散单元法研究及在结构工程中的应用现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究出发点及思路 |
| 1.3.2 主要研究工作 |
| 第二章 杆系离散单元法的基本理论与公式推导 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 杆系离散单元法的基本概念 |
| 2.2.1 颗粒描述 |
| 2.2.2 颗粒运动描述 |
| 2.2.3 接触单元描述 |
| 2.3 面向轴力杆单元的杆系离散单元法 |
| 2.3.1 颗粒运动方程的建立与求解 |
| 2.3.2 颗粒所受内力计算 |
| 2.3.3 颗粒所受等效外力计算 |
| 2.3.4 作用在等效梁上的均布力的等效外力计算 |
| 2.3.5 计算流程 |
| 2.4 面向平面梁单元的杆系离散单元法 |
| 2.4.1 颗粒运动方程的建立与求解 |
| 2.4.2 颗粒所受内力计算 |
| 2.4.3 颗粒所受外力计算 |
| 2.5 平面梁单元向空间梁单元的进化 |
| 2.5.1 面向空间梁单元的颗粒运动方程 |
| 2.5.2 面向空间梁单元的接触本构模型 |
| 2.5.3 面向空间梁单元的各方向接触刚度系数 |
| 2.6 颗粒质量与转动惯量的计算与修正 |
| 2.7 初始条件和边界条件施加 |
| 2.8 计算参数 |
| 2.8.1 阻尼的选取 |
| 2.8.2 时间步长的选取 |
| 2.8.3 杆系离散单元模型的建立原则 |
| 2.9 杆系离散单元法与显式有限单元法的区别与联系 |
| 2.10 小结 |
| 第三章 结构静、动力弹性行为分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 3.1 研究背景与分析思路 |
| 3.1.1 研究背景 |
| 3.1.2 结构静、动力弹性问题的杆系离散单元分析思路及计算流程 |
| 3.2 荷载施加 |
| 3.2.1 静荷载施加 |
| 3.2.2 动荷载施加 |
| 3.3 动荷载下阻尼模型的构造 |
| 3.3.1 新的阻尼模型 |
| 3.3.2 不同阻尼模型下结构的动力响应 |
| 3.4 静荷载下杆件结构的弹性行为分析 |
| 3.4.1 自由端受集中荷载作用的悬臂梁 |
| 3.4.2 William Toggle框架的阶跃屈曲现象 |
| 3.4.3 空间六角星型穹顶结构 |
| 3.4.4 22m跨单层球面网壳的静力稳定分析 |
| 3.5 动荷载下杆件结构的弹性行为分析 |
| 3.5.1 L形框架的非线性动力弹性行为分析 |
| 3.5.2 浅圆拱的静、动力弹性行为分析 |
| 3.5.3 平面钢框架的静、动力弹性行为分析 |
| 3.5.4 双跨、六层Orbison钢框架的动力弹性行为分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 结构弹塑性行为分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 4.1 研究背景与分析思路 |
| 4.2 屈服准则-截面极限屈服面方程 |
| 4.2.1 塑性铰法可用的屈服准则 |
| 4.2.2 精细塑性铰法可用的屈服准则 |
| 4.3 不考虑截面塑性开展的塑性铰法 |
| 4.3.1 弹塑性接触本构模型 |
| 4.3.2 加卸载准则 |
| 4.4 可近似考虑截面塑性开展的精细塑性铰法 |
| 4.4.1 弹塑性接触本构模型 |
| 4.4.2 加卸载准则 |
| 4.5 内力超过极限屈服面后的修正 |
| 4.6 考虑几何材料双非线性的杆系离散单元计算流程 |
| 4.7 杆件结构的弹塑性行为分析 |
| 4.7.1 基于塑性铰法的平面桁架弹塑性行为分析 |
| 4.7.2 基于精细塑性铰法的平面杆件结构弹塑性行为分析 |
| 4.7.3 六层空间框架和二十层空间框架的弹塑性分析 |
| 4.7.4 K6型单层网壳结构弹塑性分析 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 5.1 研究背景与分析思路 |
| 5.2 地震动多点激励的杆系离散元模拟 |
| 5.2.1 位移法 |
| 5.2.2 大质量法 |
| 5.2.3 位移法和大质量法的对比分析 |
| 5.3 可考虑地震作用应变率效应的接触本构模型 |
| 5.3.1 钢材的静态本构模型 |
| 5.3.2 应变率效应 |
| 5.4 基于Open MP的杆系离散元并行计算方法 |
| 5.5 结构多点激励强震倒塌分析的杆系离散单元计算流程 |
| 5.6 多点激励振动台倒塌试验验证 |
| 5.6.1 K6 型单层球面网壳多点激励振动台倒塌试验概况 |
| 5.6.2 K6 型单层球面网壳多点激励振动台试验模型强震倒塌全过程仿真 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 半刚性连接钢框架结构静、动力分析的杆系离散单元计算方法研究 |
| 6.1 研究背景与分析思路 |
| 6.2 半刚性连接模型 |
| 6.3 考虑二维半刚性连接的弹性杆系离散元计算方法 |
| 6.3.1 虚拟的二维零长度弹簧单元 |
| 6.3.2 考虑半刚性连接的接触单元刚度修正公式 |
| 6.3.3 半刚性连接的滞回行为模拟 |
| 6.3.4 半刚性钢框架静、动力分析的杆系离散单元计算流程 |
| 6.3.5 半刚性连接杆件结构的弹性行为分析 |
| 6.4 考虑三维半刚性连接的弹塑性杆系离散元计算方法 |
| 6.4.1 虚拟的三维零长度弹簧单元 |
| 6.4.2 考虑三维半刚性连接的接触单元弹性刚度修正公式 |
| 6.4.3 考虑三维半刚性连接的接触单元弹塑性刚度修正公式 |
| 6.4.4 半刚性连接杆系结构的弹塑性行为分析 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间相关科研成果 |
| 致谢 |
四、经典弹性点接触问题的数值求解与应用（论文参考文献）
- [1]急停和往复运动条件下的热弹性流体动力润滑问题数值分析[D]. 张锐. 青岛理工大学, 2021(02)
- [2]地下埋管脱空控制标准与联合承载机理研究[D]. 冯浩文. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)
- [4]间歇运动条件下滚子链的热弹流润滑问题的数值分析[D]. 姚明鲁. 东华大学, 2021
- [5]乏油-动载-热效应下行星齿轮系统的动力学特性研究[D]. 于旺. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [6]高强接触异质颗粒摩擦界面弹流润滑及结构优化研究[D]. 陈克应. 武汉科技大学, 2020(01)
- [7]基于绝对节点坐标法的大变形软体结构动力学研究[D]. 徐齐平. 上海交通大学, 2020
- [8]基于多源检测数据分析与模型仿真的道岔状态分析及评价研究[D]. 秦航远. 中国铁道科学研究院, 2020(01)
- [9]滚动轴承热弹流润滑特性研究[D]. 路遵友. 西安理工大学, 2020
- [10]杆系DEM法计算理论研究及其在结构力学行为仿真中的应用[D]. 许玲玲. 东南大学, 2020(02)