[發(fā)明專利]基于有限元的屏蔽門導(dǎo)靴三維滑動(dòng)摩擦特性仿真分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210265765.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102799740A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)寅瓊;李成;賀文;江虹;蘇會(huì)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司;寧波南車時(shí)代傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 徐良江

1.基于有限元的屏蔽門導(dǎo)靴三維滑動(dòng)摩擦特性仿真分析方法，導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)槽和導(dǎo)靴滑塊，導(dǎo)靴滑塊在導(dǎo)槽上滑動(dòng)，其特征在于：利用有限元軟件分析導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)的三維動(dòng)態(tài)摩擦特性，分析步驟包括：

a．建立導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)的有限元模型：采用參數(shù)化建模方法，分別建立導(dǎo)靴滑塊和導(dǎo)槽的幾何模型，設(shè)置導(dǎo)靴滑塊和導(dǎo)槽的材料屬性參數(shù)、幾何參數(shù)、工況參數(shù)，?定義材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)和特性參數(shù)，選擇有限元模型的單元類型；

b．劃分導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)有限元模型的網(wǎng)格：利用掃略法劃分六面體網(wǎng)格，其中接觸區(qū)與非接觸區(qū)的網(wǎng)格密度不同；

c．接觸設(shè)置：選擇接觸單元在導(dǎo)靴滑塊底面定義目標(biāo)面，選擇另一接觸單元在導(dǎo)槽上表面定義接觸面，兩者組成接觸對(duì)，通過(guò)接觸單元的關(guān)鍵字和實(shí)常數(shù)對(duì)接觸進(jìn)行設(shè)置；?

d．求解過(guò)程控制：設(shè)置求解算法，選取瞬態(tài)分析類型，采用代數(shù)多重網(wǎng)格算法（AMG）；

e．設(shè)置載荷步及邊界條件：導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)接觸模型的邊界條件和工況通過(guò)兩個(gè)載荷步進(jìn)行控制：

第一個(gè)載荷步中，導(dǎo)靴滑塊無(wú)滑動(dòng)，導(dǎo)靴滑塊和導(dǎo)槽的截面施加對(duì)稱約束，導(dǎo)槽底面全約束，導(dǎo)靴滑塊底板上表面全約束，并釋放垂直方向約束，然后在該表面施加表面壓力；

第二個(gè)載荷步中，持續(xù)保留載荷作用，釋放導(dǎo)靴滑塊在滑動(dòng)方向上的約束，并通過(guò)設(shè)置滑動(dòng)距離和滑動(dòng)時(shí)間，控制導(dǎo)靴滑塊的滑動(dòng)速度；

f．提取分析結(jié)果：經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算分析后，提取導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦接觸分析結(jié)果，包括結(jié)構(gòu)承載特性、熱特性和接觸特性，以分析導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)的整個(gè)動(dòng)態(tài)滑動(dòng)接觸過(guò)程。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元的屏蔽門導(dǎo)靴三維滑動(dòng)摩擦特性仿真分析方法，其特征在于：所述有限元軟件為ANSYS軟件。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元的屏蔽門導(dǎo)靴三維滑動(dòng)摩擦特性仿真分析方法，其特征在于：步驟a中，建立導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)的參數(shù)化模型時(shí)，利用布爾操作，將導(dǎo)靴機(jī)構(gòu)進(jìn)行分割處理，采用對(duì)稱約束法取整體模型的二分之一。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元的屏蔽門導(dǎo)靴三維滑動(dòng)摩擦特性仿真分析方法，其特征在于：步驟b中，接觸區(qū)域的網(wǎng)格大小設(shè)定為0.8mm，非接觸區(qū)域的網(wǎng)格大小設(shè)定為3mm。