一、超弹性材料过盈配合的轴对称平面应力解答（论文文献综述）
刘建林,徐香玲,程永桂,张云[1]（2021）在《泡沫清管器过盈量计算及其对清管效果影响》文中指出在对管道进行清理的过程中,清管器与管道内壁之间实现过盈配合而产生接触力,因此过盈量的设计对两者之间的接触力及清管效果具有重要影响。针对清管器-管道结构,分别建立平面应变模型、平面应力模型及空间轴对称模型,求解得到相互作用力与过盈量之间的函数关系。考虑实际工程应用,在过盈量确定条件下,采用有限元对管道内壁存在污垢的情况进行模拟,展示3种具有不同过盈量清管器的清洗效果。将3种力学模型所得到的结果与有限元模拟结果进行对比。结果表明:平面应力模型、空间轴对称模型和数值模拟得到的结果非常接近,比平面应变模型更加符合工程实际,在此基础上,结合实际工程中所用参数,通过力学平衡方程,可以得到清管器运动所需的推动力与过盈量之间的函数关系;对工程中常用的管材钢和泡沫聚氨酯材料相配合的清管系统进行过盈量求解,发现其过盈量一般在2%～5%,符合工程实际需求。3种具有不同过盈量清管器的清洗效果说明若要得到较佳的除垢效果则需要合理设计过盈量。
包淑珍,邓红雷,韩卓展,刘剑华,崔江静,刘刚[2]（2020）在《电缆绝缘层老化对接头界面压力的影响研究》文中研究指明为研究老化电缆绝缘层弹性模量变化对界面压力的影响,文中实测3根不同运行年限电缆绝缘的击穿场强与介质损耗角正切表征其电性能,不同温度下的弹性模量表征其力学性能。基于超弹性材料本构理论,计算电缆接头与本体装配后的界面压力,并建立电缆接头的二维轴向仿真模型,计算轴向上的界面压力。仿真结果与理论计算结果的对比表明,运用二维轴向仿真模型计算电缆接头与本体之间的界面压力的误差不超过3.2%,仿真模型计算的准确度可为研究接头轴向上的界面压力分布提供可靠数据,虽然不同运行年限电缆绝缘层电性能不同,且弹性模量最大差异为29%,但界面压力仅变化0.275%。因此,全新接头与已运行一定年限的电缆装配后,仍能保证足够的界面压力。
陆宇阳[3]（2020）在《过盈连接结构的应力集中分析及设计方法研究》文中研究说明过盈连接是利用零件间的过盈配合来实现连接,这种连接结构简单,且具有定心精度好等诸多优点,在工程中应用较广。但由于在配合面边缘处存在较大应力集中,易引起零件的损坏,使得过盈连接结构的使用存在一定安全隐患。为更好地研究过盈连接结构的力学特性,寻求更合理、可靠的设计方法,本文以ANSYS为工具对圆柱面过盈配合连接结构的应力和应力集中行为进行了详细研究,提出了减小应力集中的设计方法。论文具体内容如下:针对现有的接触应力计算公式中没有考虑摩擦系数影响的问题,通过有限元数值实验详细研究了摩擦系数对圆柱面过盈配合连接结构接触应力的影响并提出了相应的修正公式。对过盈配合应力集中行为进行了详细研究,发现接触面边缘可能存在应力奇异性现象。据此提出了一种基于点应力准则思想的评价应力集中程度的方法。算例表明该方法能够合理计算过盈配合连接结构的应力集中程度。利用所提出的应力集中计算方法对圆柱面过盈配合连接结构的应力集中行为进行了研究,分析了基本设计尺寸（过盈量、结合直径、结合宽度、包容件与被包容件直径等）和轮毂上倒角结构对应力集中的影响。然后,通过数值实验从结构刚度分布的角度对影响应力集中程度的因素进行了分析并给出了合理解释,为减小应力集中的结构设计提供了有效思路。针对已有的一些降低应力集中的结构设计进行了研究,详细分析了相应的设计参数的影响并给出了合理的建议。最后,从调整结构刚度分布的角度提出了新的降低应力集中的结构设计方法,算例表明所提出的设计方法能够有效减小甚至消除过盈配合连接结构的应力集中。
宋景睿[4]（2020）在《形状记忆合金管道接头连接性能的研究》文中研究指明管道连接作为一种简单便利、方便可靠的连接方式已经逐渐成为各国主要的物资运输方式之一,并对各国经济和社会的发展提供了很好的推动作用。目前,管道连接主要有两种连接方式,一种为传统焊接,另外一种为法兰连接,这两种连接方式都有着一定的弊端。因此,本文采用形状记忆合金这样一种新型材料作为管道连接件,从而使得被连接钢管很好的连接到一起。采用形状记忆合金管道连接件对管道进行连接可以避免传统连接方式中管道连接处被腐蚀造成的泄露,同时,形状记忆合金具有良好的形状记忆效应和高强耐久性从而保证了管道之间的紧密连接,防止管道泄露。作为一种新型管道连接方式,形状记忆合金管道接头结构的有限元数值分析中,对形状记忆合金管接头的合理模拟成为关键所在。因此,将形状记忆合金管接头看作为一个整体,同时给出其相应的本构关系将会大大简化形状记忆合金管道接头数值模拟的难度。具体研究内容如下所述:（1）通过对形状记忆合金管道接头的模拟与实验分析可得:形状记忆合金管道连接件和被连接钢管的径向应力沿轴向方向分布较为均匀,环向应力在轴向方向、径向方向上分布非常均匀,且环向应力数值远大于径向应力数值.在SMA管道连接件两端与被连接钢管相接触的部位发生应力集中现象,因此可考虑在SMA管道连接件两端设置内倒角以缓解该部位处的应力集中现象。（2）通过对SMA管道接头连接性能进行试验分析,同时,基于Auricchio、Taylor提出的SMA本构方程,采用ABAQUS有限元软件对SMA管道接头的连接性能进行数值模拟研究.研究在轴向荷载作用下形状记忆合金（SMA）管道接头的连接性能,为SMA管道连接件的设计提供依据。结果发现在SMA管道连接件两端与被连接钢管相接触的部位,发生应力集中现象。随着过盈量的增加或者SMA管道连接件壁厚的增加,SMA管道连接件与被连接钢管之间的径向应力、SMA管道接头的极限轴向拉伸荷载均随之增大。（3）采用ABAQUS有限元软件对形状记忆合金管接头进行数值模拟分析,从而得到形状记忆合金管接头的荷载-位移曲线,进一步利用式σ=Eε得到形状记忆合金管道接头的等效应力-应变曲线。通过对形状记忆合金管道接头的等效应力-应变曲线的分析提出的SMA本构方程,通过ABAQUS软件对SMA管道连接接头进行一系列数值模拟计算,利用SPSS对影响SMA管道接头试件拉伸的主要影响参数进行相关性分析,从而构建其本构关系。
孙其海[5]（2020）在《流体压差式管道机器人动力特性研究》文中研究表明压差式管道机器人是一种对油气管道进行在线扫描检测的设备,随着中俄东线天然气管道、中哈原油管道等工程建成投产,长输油气管道的安全性已成为影响我国经济发展和民生改善的重要因素,开展管道机器人的研究具有重要意义。压差式管道机器人依靠首尾两端流体压差实现自驱动,解决了能源供应问题,尤其适合长输油气管道的检测作业。目前,国内采用数值模拟的方法研究压差式管道机器人不够深入,模型忽略了机器人作为多柔体系统与管道内流体的耦合作用,难以精确预测管道机器人在复杂管道内的动力特性。本文根据实际工程背景,结合欧拉-拉格朗日（CEL）方法对机器人运行过程中的动力特性进行了研究。首先,介绍了压差式管道机器人的结构原理,选择聚氨酯弹性体作为皮碗的设计材料,分析了Mooney-Rivlin、Neo-Hookean和Reduced-Polynomial超弹本构模型应变能函数与单轴拉伸情况下名义应力和拉伸比之间的关系,通过单轴拉伸实验确定采用Mooney-Rivlin模型描述聚氨酯的材料特性。通过数值模拟和材料拉伸实验,研究了I型裂纹环境下聚氨酯材料的断裂特性,验证了仿真结果的正确性。接着,介绍了管道机器人相关设计参数并对具体参数进行了定义,建立了单舱段管道机器人动力学解析模型。为了验证解析模型的正确性,建立了管道机器人在管道内运动的有限元模型,并比较了不同工况下管道机器人的应力应变情况。待分析完成之后,通过MATLAB软件输出结果与有限元结果进行对比,发现在一定夹紧率下两种计算方法曲线保持一致,验证了机器人动力学模型的正确性和有限元模型参数设置的合理性。管道内焊点和L型管道是阻碍机器人顺利通过的主要原因,围绕这一问题对机器人通过焊点时速度和受力变化进行了分析,探究了在不同焊点高度工作环境下,单舱段和双舱段机器人的应力情况。万向节也是影响机器人通过性的重要因素,通过Abaqus软件数值模拟,分析了万向节在8个典型时刻的运动状态和受力情况。最后,基于CEL方法,建立了双舱段管道机器人的流固耦合模型,阐述了流固耦合边界追踪的原理,介绍了水流的状态方程,并且确定了水流的材料参数,对焊点高度为20mm的直管和焊点高度为15mm、20mm和25mm的L型管道进行对比与分析,探究了管道机器人在运动过程中皮碗应力、机器人速度、驱动压力和系统摩擦力的变化规律。
王兴远[6]（2020）在《精密微小组件过盈连接与连接力超声测量》文中认为精密微小过盈连接组件由于具有承载能力高、承受交变和冲击载荷性能好等特点被广泛应用于航空航天、仪器仪表和精密机械中,如衔铁组件和射流盘组件,其配合尺寸为几个毫米,装配精度为微米量级。目前,精密微小过盈连接组件的设计、装配和质量评估等方面仍存在问题,限制了组件性能的进一步提高。对于过盈组件的设计,主要采用厚壁圆筒理论进行分析,但因其忽略了未接触区域的影响,所以应力分布和压装力的分析结果存在显着误差。对于航空航天领域中的精密微小过盈组件的装配,仍主要采用手动压装,该方法装配精度低、一致性差、难以满足工业现代化的需求。对于装配后组件的连接质量评估,目前主要通过压力-位移曲线进行初步评估,由于其无法准确反映配合面间的接触状态,所以该方法难以获得准确的评估结果。针对上述问题,本文展开了以下研究:通过理论分析模型优化提高压装力和应力分布的预测精度,为过盈组件的设计和质量评估提供理论支撑;以衔铁和弹簧管为装配对象,研制一台自动精密压装设备,提高组件装配精度、合格率和一致性;研究超声波应力测量方法,并基于该方法实现过盈配合面应力分布和连接力的准确测量。在过盈连接理论分析方法的研究方面,采用有限元仿真和厚壁圆筒理论对过盈组件压装过程中的应力分布和变形进行分析,确定了厚壁圆筒理论预测误差产生的原因是忽略了未接触区域产生的变形抗力。通过对未接触区域进行合理简化,得到了变形抗力的理论计算公式,然后结合厚壁圆筒理论建立了压装力的理论模型。通过将过盈组件简化为半无限大平面受不均匀局部载荷作用的问题,得到了应力分布的理论模型。通过有限元仿真和压装实验对理论模型的准确性进行了验证,压装力和最大接触应力的预测误差分别为15%和20%。在过盈组件的精密装配方面,针对衔铁组件位姿偏差难以调整导致装配精度低的问题,研制了一台自动精密压装设备,提出了压装设备标定和自动装配方法。该设备主要由夹持模块（上、下夹具）、双目视觉模块、精密自动调整模块和压力-位移测量模块组成,其功能是保证零件的可靠夹持与定位、位姿偏差的自动测量与调整以及压装力和位移的实时测量与控制。基于标定和自动装配方法实现了衔铁组件的自动精密装配,并根据第2章建立的理论分析模型得到了压力-位移曲线的合理范围,最终实现了连接质量的初步评估。装配实验结果表明该装置具有较高的装配精度和良好的一致性,能够实现衔铁和弹簧管的精密装配。在过盈组件的连接质量评估方面,对超声波应力测量方法以及过盈组件的应力分布和连接力的超声测量进行了研究。首先,通过对粗糙度、频率、耦合剂、油膜润滑、配合边界及材料硬度等对测量结果的影响进行研究,确定了各因素的影响规律,建立了覆型边界测量误差补偿模型和油膜润滑界面刚度分析模型。然后,根据应力超声测量原理设计并搭建了一台应力分布超声测量装置,对不同过盈量、硬度、润滑条件和几何形状过盈组件配合面的应力分布进行测量,并基于测量结果计算得到了连接力。最后,将计算结果与实验结果进行了对比,结果表明该方法可以实现连接力的准确测量,其相对误差小于20%。综上所述,本文通过优化压装力和应力分布理论模型、提出自动精密装配方法和基于超声波应力测量的连接质量评估方法,提高了理论模型的分析精度、保证了衔铁组件的装配质量,实现了连接力的准确测量。本文完成了所提理论和技术在精密微小过盈组件中的应用,取得了理论和技术创新以及实际应用成果,即解决了航空航天领域精密微小组件装配过程中存在的一些问题,又丰富、完善和发展了过盈配合理论分析方法,为过盈连接组件的设计、自动装配与质量评估提供了有力的理论和技术支撑。
张屾[7]（2020）在《旋转轴唇形密封件力学性能及磨损规律研究》文中认为橡胶旋转轴唇形密封件（简称油封）具有良好的追随性和补偿性、摩擦阻力小、成本低等优点,被广泛地用于各种旋转机械的密封。油封失效会直接影响整机的效率,导致大量的经济损失,严重时甚至会导致人身安全事故。因此,开展对油封密封性能的研究具有重要的意义。本文针对当前旋转轴唇形密封件性能评价指标单一的缺点,提出一种综合考虑多种因素来评估其性能的新思路。此外,本文还针对现有磨损分析方法过程繁琐、精度较低的缺点,提出一种基于磨损因子模型动态控制磨损速率的新方法,并运用Abaqus/UMESHMOTION用户子程序实现磨损的动态仿真过程。具体内容如下所示:首先,设计油封系统结构和材料,进行单轴拉伸实验以获取材料参数,并建立有限元模型。其次,对油封力学性能进行仿真分析。评价各结构、工况参数对油封接触压力、径向力、内部应力、位移等力学性能的影响,选取较为合理的结构及工作参数。然后,通过有限元分析的方法对油封磨损规律进行研究。推导适用于油封工况的磨损因子模型,并基于该模型来控制磨损速率。运用UMESHMOTION用户子程序对相应的区域进行自适应网格重新划分,进而实现模拟过程的连续性。在仿真过程完成后,根据计算结果分析油封磨损规律。最后,设计油封磨损实验方案并进行实验操作。在进一步研究油封磨损规律的同时,将磨损后油封唇口形貌、磨损深度与仿真计算结果进行对比,验证上述有限元方法的正确性。
曹宇光,魏云港,田宏军,刘畅[8]（2019）在《海底管道中泡沫清管器接触应力有限元分析》文中认为为分析清管器在海底管道中的清洁能力,以泡沫清管器为研究对象,基于有限元软件ANSYS建立清管器与管道的3维模型,进行数值模拟,并通过与理论解析解对比以验证模型准确性。在此基础上,从清管器接触应力分布出发,对泡沫密度、管道椭圆度、清管器过盈量、管壁摩擦等影响因素进行研究。结果表明:清管器在无损的均匀直管内接触应力均匀分布、在椭圆管道内则呈"8"字型不均匀分布;接触应力随清管器过盈量的增大而增大,但过盈量对清管器表面接触应力分布形式无影响;管壁摩擦使得清管器表面轴向接触应力分布不均匀,且接触应力随摩擦系数增大而指数增大;清管器密度只影响接触应力大小,对接触应力的分布规律无影响。
韩旗[9]（2018）在《橡胶类材料超弹性力学行为的实验研究和数值模拟》文中研究表明橡胶类材料在人们生活中和工业生产中占有重要的地位,尤其是近年来随着生物力学的发展,人们发现生物软组织具有和橡胶类材料类似的力学性质,因而借鉴橡胶类材料的研究方法去研究生物软组织的力学性能在力学界已达成共识。对橡胶类材料超弹性的力学行为进行实验研究和数值模拟,具有一定的工程意义和价值。本文的主要研究工作包括以下几个方面:（1）论文基于有限变形理论对高玉臣所提出的橡胶类材料的本构模型进行了修正,基于修正后的本构模型对橡胶类材料的单轴拉伸、等双轴拉伸和简单剪切等有限变形问题进行了理论分析。然后基于ABAQUS软件提供的自定义材料属性接口,编写了基于修正后本构模型的用户子程序,用该子程序对橡胶类材料单轴拉伸、等双轴拉伸和简单剪切等有限变形问题进行了数值仿真,将数值仿真的计算结果与理论解析解进行了对比。并分析了不同材料参数对Cauchy应力的影响。（2）对橡胶类材料在基本载荷作用下的基本变形问题进行了实验研究,包括单轴拉伸实验、平面拉伸实验和等双轴拉伸实验。在仅使用单轴拉伸实验数据、使用单轴拉伸和平面拉伸实验数据以及同时使用三组实验数据的情况下对几种常用的橡胶类材料的本构模型进行了数据拟合,比较了在不同的数据组合下各个本构模型的拟合能力。另外,论文对圆形橡胶薄膜的充气实验和有数值仿真进行了研究,并将圆形橡胶薄膜的充气实验结果、数值仿真结果和等双轴拉伸作了对比。（3）基于参数拟合吻合较好的二阶Poly模型和三阶Ogden模型对橡胶薄膜圆管充气问题进行了数值仿真,并对基于两个本构模型的仿真结果进行了对比。同时,基于这两个模型分别对对含空洞缺陷和刚性夹杂缺陷两种橡胶薄膜的有限变形问题进行了仿真分析,对比了不同本构模型对橡胶薄膜力学性能的影响。
庄茁[10]（2018）在《轮胎非线性有限元分析方法》文中指出
二、超弹性材料过盈配合的轴对称平面应力解答（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、超弹性材料过盈配合的轴对称平面应力解答（论文提纲范文）
（1）泡沫清管器过盈量计算及其对清管效果影响（论文提纲范文）
| 1 清管器过盈量计算 |
| 1.1 平面应变解答 |
| 1.2 平面应力解答 |
| 1.3 空间轴对称解答 |
| 1.4 模型比较 |
| 2 过盈量及其清管效果 |
| 2.1 过盈量及推力计算 |
| 2.2 材料性质对过盈量影响 |
| 3 过盈量对清管效果影响 |
| 4 结 论 |
（2）电缆绝缘层老化对接头界面压力的影响研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 材料电性能与力学性能测试 |
| 1.1 试样制备 |
| 1.2 测试方法 |
| 1.3 测试结果 |
| 1.3.1 XLPE电性能结果 |
| 1.3.2 XLPE弹性模量结果 |
| 1.3.3 电缆接头半导电层和绝缘层本构模型参数 |
| 2 电缆接头界面压力理论计算 |
| 3 电缆接头二维有限元仿真计算 |
| 3.1 仿真模型搭建 |
| 3.2 仿真结果 |
| 4 结果讨论与分析 |
| 5 结论 |
（3）过盈连接结构的应力集中分析及设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外发展及研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 轴毂过盈配合应力分析及应力集中评价方法 |
| 2.1 轴毂过盈配合的基本理论 |
| 2.1.1 轴毂过盈配合接触压应力的解析解 |
| 2.1.2 轴毂过盈配合面上等效应力的解析解 |
| 2.1.3 解析解的有限元分析验证 |
| 2.2 考虑接触面摩擦影响的应力分析 |
| 2.2.1 有限元模型及验证 |
| 2.2.2 摩擦系数对应力的影响 |
| 2.3 考虑接触面摩擦影响应力修正 |
| 2.4 轴孔过盈配合应力集中分析与定量计算 |
| 2.4.1 边缘效应的解析解 |
| 2.4.2 接触面边缘处的应力奇异 |
| 2.4.3 应力奇异性指数及其理论分析 |
| 2.4.4 数值分析法求应力奇异性指数 |
| 2.5 存在应力奇异性时应力集中的评估方法 |
| 2.5.1 点应力准则 |
| 2.5.2 点应力准则的应用算例 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 轴毂过盈配合应力集中的影响因素分析 |
| 3.1 径向尺寸的影响 |
| 3.1.1 过盈量的影响 |
| 3.1.2 公称直径的影响 |
| 3.1.3 包容件外径的影响 |
| 3.1.4 被包容件内径的影响 |
| 3.2 轴向尺寸的影响 |
| 3.2.1 接触面结合宽度的影响 |
| 3.2.2 轴长的影响 |
| 3.3 毂上开倒角的影响 |
| 3.3.1 直倒角的影响 |
| 3.3.2 圆倒角的影响 |
| 3.4 刚度分布与应力集中的关系 |
| 3.5 摩擦系数的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 改进措施对应力集中的影响分析 |
| 4.1 改进措施的影响分析 |
| 4.2 减小接触面边缘处刚度的设计 |
| 4.3 基于刚度分布影响的设计方法 |
| 4.3.1 毂上开外倒角的改进措施设计 |
| 4.3.2 毂端面加凸台的改进措施设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）形状记忆合金管道接头连接性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 形状记忆合金的研究现状 |
| 1.3 形状记忆合金及其应用 |
| 1.3.1 形状记忆合金的材料特性 |
| 1.3.2 形状记忆合金的应用 |
| 1.4 形状记忆合金的分类及发展 |
| 1.4.1 Ni-Mn基 Heusler磁形状记忆合金 |
| 1.4.2 Ni-Ti基形状记忆合金 |
| 1.4.3 Fe基形状记忆合金 |
| 1.5 研究意义及研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 形状记忆合金的本构关系研究 |
| 2.1 形状记忆合金本构关系背景介绍 |
| 2.1.1 晶体学背景 |
| 2.1.2 数学背景 |
| 2.1.3 试验背景 |
| 2.2 单晶理论本构模型 |
| 2.3 细观力学本构模型 |
| 2.4 唯相理论本构模型 |
| 2.4.1 Tanaka、Liang和 Brinson本构模型 |
| 2.4.2 Boyd和 Lagoudas本构模型 |
| 2.4.3 Graesser-Cozzarelli本构模型 |
| 2.5 AURICCHIO和 TAYLOR本构模型 |
| 2.6 国内研究状况 |
| 2.7 小结 |
| 3 形状记忆合金管道接头的试验以及模拟分析 |
| 3.1 形状记忆合金管道接头的连接性能试验 |
| 3.1.1 试件参数 |
| 3.1.2 试验过程 |
| 3.1.3 试验结果 |
| 3.2 形状记忆合金管道接头的数值模拟的建立 |
| 3.2.1 ABAQUS有限元软件 |
| 3.2.2 数值模型建立 |
| 3.3 数值模拟结果与分析 |
| 3.4 数值模拟结果与分析 |
| 4 形状记忆合金管道接头连接性能的影响因素 |
| 4.1 过盈量对形状记忆合金管道接头连接性能的影响 |
| 4.2 SMA管道连接件壁厚对SMA管道接头连接性能的影响 |
| 4.3 SMA管道连接件长度对SMA管道接头连接性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 形状记忆合金管道接头连接的本构关系 |
| 5.1 SMA管道接头轴向拉伸的数值模拟分析 |
| 5.1.1 数值模型的建立 |
| 5.1.2 数值模拟结果与分析 |
| 5.2 SMA管道接头轴向拉伸本构关系研究 |
| 5.2.1 SMA管道接头轴向拉伸应力-应变曲线 |
| 5.2.2 SMA管道接头的轴向拉伸本构模型 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）流体压差式管道机器人动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及目的意义 |
| 1.2 相关问题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外压差式管道机器人的发展状况 |
| 1.2.2 国内压差式管道机器人的发展状况 |
| 1.2.3 国内外文献综述简析 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 聚氨酯材料超弹本构模型实验研究 |
| 2.1 管道机器人系统组成 |
| 2.1.1 机器人结构 |
| 2.1.2 皮碗组件结构 |
| 2.2 皮碗材料选择及超弹本构模型 |
| 2.2.1 皮碗材料的选择 |
| 2.2.2 超弹材料本构模型 |
| 2.2.3 皮碗超弹性材料参数的确定 |
| 2.3 聚氨酯材料断裂特性分析 |
| 2.3.1 断裂力学的研究对象 |
| 2.3.2 断裂模式与裂纹类型 |
| 2.3.3 Cohesive单元与牵引力分离定律 |
| 2.3.4 结果分析与验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 管道机器人动力学模型建立及数值验证 |
| 3.1 管道机器人的解析模型 |
| 3.1.1 管道机器人参数介绍及定义 |
| 3.1.2 管道机器人动力学模型 |
| 3.2 管道机器人有限元验证模型 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 |
| 3.2.2 有限元分析结果及讨论 |
| 3.3 结果分析与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 管道机器人通过性分析 |
| 4.1 机器人多体系统运动方程 |
| 4.1.1 柔性体质量矩阵 |
| 4.1.2 柔性体刚度矩阵 |
| 4.1.3 柔性体广义力 |
| 4.1.4 机器人运动约束 |
| 4.1.5 二次速度 |
| 4.1.6 求解算法 |
| 4.2 皮碗通过焊点运动学分析 |
| 4.3 Abaqus有限元模型 |
| 4.3.1 多体分析的主要方法 |
| 4.3.2 接触和约束关系的定义 |
| 4.3.3 模型载荷的施加 |
| 4.3.4 网格划分 |
| 4.4 机器人通过性分析 |
| 4.4.1 单舱段机器人通过性分析 |
| 4.4.2 双舱段机器人通过性分析 |
| 4.4.3 万向节分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 管道机器人动力特性分析 |
| 5.1 CEL分析方法 |
| 5.1.1 CEL方法概述 |
| 5.1.2 流固耦合边界的追踪 |
| 5.2 流固耦合模型的建立 |
| 5.2.1 水流材料的确定 |
| 5.2.2 模型的建立及网格划分 |
| 5.2.3 边界及加载条件设置 |
| 5.3 结果对比与分析 |
| 5.3.1 双舱段直管动力特性分析 |
| 5.3.2 双舱段L型管道动力特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）精密微小组件过盈连接与连接力超声测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 过盈连接理论分析方法 |
| 1.2.2 轴-孔零件装配方法 |
| 1.2.3 压装质量评估方法 |
| 1.2.4 接触应力超声测量方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 过盈连接理论分析方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 厚壁圆筒理论预测误差分析 |
| 2.2.1 厚壁圆筒理论 |
| 2.2.2 组合厚壁圆筒理论 |
| 2.2.3 理论预测误差分析 |
| 2.3 压装力理论分析模型 |
| 2.3.1 压装力几何模型的简化 |
| 2.3.2 压装力理论模型的建立 |
| 2.4 应力分布理论分析模型 |
| 2.4.1 应力分布几何模型的简化 |
| 2.4.2 应力分布理论模型的建立 |
| 2.5 理论模型验证 |
| 2.5.1 压装力理论模型验证 |
| 2.5.2 应力分布理论模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 过盈组件自动精密压装设备研制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 过盈组件的装配要求及关键问题 |
| 3.3 压装设备结构设计 |
| 3.3.1 夹持模块 |
| 3.3.2 双目视觉模块 |
| 3.3.3 精密自动调整模块 |
| 3.3.4 压力-位移测量模块 |
| 3.4 压装设备的标定 |
| 3.4.1 双目视觉模块标定 |
| 3.4.2 弹簧管位置标定 |
| 3.4.3 压力-位移测量模块标定 |
| 3.4.4 上、下夹具平行度标定 |
| 3.5 衔铁组件自动装配方法 |
| 3.5.1 衔铁姿态自动调整方法 |
| 3.5.2 轴孔自动对准方法 |
| 3.5.3 压装位移自动控制方法 |
| 3.6 装配实验 |
| 3.6.1 对准精度分析 |
| 3.6.2 连接质量初步评估 |
| 3.6.3 组件装配精度 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 超声波应力测量方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超声波应力测量原理 |
| 4.2.1 超声波在理想界面处的传播 |
| 4.2.2 超声波在缺陷界面处的传播 |
| 4.3 影响因素分析实验装置 |
| 4.3.1 结构及硬件系统 |
| 4.3.2 硬件选型 |
| 4.3.3 软件系统 |
| 4.4 影响因素研究 |
| 4.4.1 零件厚度的影响 |
| 4.4.2 粗糙度的影响 |
| 4.4.3 材料硬度的影响 |
| 4.4.4 接触边界的影响 |
| 4.4.5 油膜润滑的影响 |
| 4.4.6 超声频率的影响 |
| 4.4.7 耦合剂的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 应力分布测量及连接力分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 应力分布测量装置 |
| 5.3 测量装置的标定与调整 |
| 5.3.1 夹持模块标定 |
| 5.3.2 超声探头垂直度调整 |
| 5.3.3 超声探头与组件的对准 |
| 5.4 应力分布测量方案 |
| 5.4.1 扫描方案 |
| 5.4.2 实验设计 |
| 5.5 过盈组件应力分布测量 |
| 5.5.1 接触应力-界面刚度标定 |
| 5.5.2 参考信号测量 |
| 5.5.3 反射系数测量 |
| 5.5.4 配合面应力分布 |
| 5.6 连接力分析 |
| 5.6.1 压出实验及静摩擦系数的计算 |
| 5.6.2 连接力计算及精度分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）旋转轴唇形密封件力学性能及磨损规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 旋转轴唇形密封件研究现状 |
| 1.2.1 数值仿真方法研究 |
| 1.2.2 磨损变化规律研究 |
| 1.2.3 结构参数的影响研究 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 |
| 第二章 旋转轴唇形密封件系统的设计与有限元建模 |
| 2.1 旋转轴唇形密封件系统结构设计 |
| 2.1.1 旋转轴唇形密封件几何模型 |
| 2.1.2 旋转轴唇形密封件系统重要结构参数 |
| 2.2 旋转轴唇形密封件材料设计 |
| 2.2.1 旋转轴唇形密封件系统材料选取 |
| 2.2.2 旋转轴唇形密封件材料力学性能测试 |
| 2.3 旋转轴唇封密封件有限元模型概述 |
| 2.4 旋转轴唇形密封件材料参数及网格划分 |
| 2.4.1 橡胶体的本构模型 |
| 2.4.2 有限元模型的单元选取及网格划分 |
| 2.5 旋转轴唇形密封件系统接触的实现及载荷的施加 |
| 2.5.1 旋转轴唇形密封件系统接触的实现 |
| 2.5.2 旋转轴唇形密封件系统载荷的施加 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 旋转轴唇形密封件力学性能仿真分析 |
| 3.1 旋转轴唇形密封件结构参数对力学性能的影响 |
| 3.1.1 腰部厚度对旋转轴唇形密封件力学性能的影响 |
| 3.1.2 过盈量对旋转轴唇形密封件力学性能的影响 |
| 3.1.3 主唇口空气侧夹角对旋转轴唇形密封件力学性能的影响 |
| 3.1.4 弹簧力对旋转轴唇形密封件力学性能的影响 |
| 3.2 系统工况对旋转轴唇形密封件力学性能的影响 |
| 3.2.1 转速对旋转轴唇形密封件力学性能的影响 |
| 3.2.2 摩擦系数对旋转轴唇形密封件力学性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 旋转轴唇形密封件磨损仿真分析 |
| 4.1 磨损概述 |
| 4.1.1 磨损分类 |
| 4.1.2 磨损量表示方法 |
| 4.2 磨损理论 |
| 4.2.1 经典Archard磨损模型 |
| 4.2.2 基于力学特征计算的磨损模型 |
| 4.3 模拟过程实现方法 |
| 4.4 模拟结果分析 |
| 4.4.1 唇口轮廓变化分析 |
| 4.4.2 磨损深度变化分析 |
| 4.4.3 接触压力变化分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 旋转轴唇形密封件磨损实验分析 |
| 5.1 实验装置与实验方案 |
| 5.1.1 实验装置介绍 |
| 5.1.2 实验方案 |
| 5.2 实验结果分析 |
| 5.2.1 唇口轮廓形貌变化分析 |
| 5.2.2 磨损深度变化分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.1.1 本文工作内容 |
| 6.1.2 本文的研究成果和创新点 |
| 6.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）海底管道中泡沫清管器接触应力有限元分析（论文提纲范文）
| 1 有限元模型验证 |
| 1.1 过盈配合的解析解 |
| 1.2 有限元模型数值解 |
| 2 管道椭圆度对接触应力分布影响 |
| 3 清管器过盈量对接触应力分布影响 |
| 4 摩擦系数对接触应力分布影响 |
| 5 结 论 |
（9）橡胶类材料超弹性力学行为的实验研究和数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 课题的研究现状 |
| 1.3.1 本构模型发展历史 |
| 1.3.2 橡胶实验研究的现状 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第二章 有限变形基本理论 |
| 2.1 变形 |
| 2.2 变形梯度和极分解 |
| 2.3 有限应变张量及其不变量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基础载荷下橡胶的有限变形分析 |
| 3.1 子程序介绍 |
| 3.2 单轴拉伸 |
| 3.2.1 理论计算 |
| 3.2.2 数值模拟 |
| 3.3 等双轴拉伸 |
| 3.3.1 理论计算 |
| 3.3.2 数值模拟 |
| 3.4 简单剪切 |
| 3.4.1 理论计算 |
| 3.4.2 数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 有限变形的基础实验研究及参数拟合 |
| 4.1 单轴拉伸实验 |
| 4.2 等双轴拉伸实验 |
| 4.3 平面拉伸实验 |
| 4.4 充气橡胶薄膜实验 |
| 4.4.1 相关理论 |
| 4.4.2 实验设备 |
| 4.4.3 实验过程 |
| 4.5 充气橡胶薄膜的有限元仿真 |
| 4.6 参数拟合 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 有限变形经典问题的仿真研究 |
| 5.1 薄膜充气管 |
| 5.1.1 建立模型 |
| 5.1.2 计算结果 |
| 5.2 含空洞和夹杂薄膜 |
| 5.2.1 建立模型 |
| 5.2.2 计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
四、超弹性材料过盈配合的轴对称平面应力解答（论文参考文献）
- [1]泡沫清管器过盈量计算及其对清管效果影响[J]. 刘建林,徐香玲,程永桂,张云. 中国石油大学学报(自然科学版), 2021(02)
- [2]电缆绝缘层老化对接头界面压力的影响研究[J]. 包淑珍,邓红雷,韩卓展,刘剑华,崔江静,刘刚. 电力工程技术, 2020(05)
- [3]过盈连接结构的应力集中分析及设计方法研究[D]. 陆宇阳. 扬州大学, 2020(01)
- [4]形状记忆合金管道接头连接性能的研究[D]. 宋景睿. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [5]流体压差式管道机器人动力特性研究[D]. 孙其海. 哈尔滨理工大学, 2020
- [6]精密微小组件过盈连接与连接力超声测量[D]. 王兴远. 大连理工大学, 2020(01)
- [7]旋转轴唇形密封件力学性能及磨损规律研究[D]. 张屾. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]海底管道中泡沫清管器接触应力有限元分析[J]. 曹宇光,魏云港,田宏军,刘畅. 中国石油大学学报(自然科学版), 2019(06)
- [9]橡胶类材料超弹性力学行为的实验研究和数值模拟[D]. 韩旗. 河北工业大学, 2018(07)
- [10]轮胎非线性有限元分析方法[A]. 庄茁. 第4期轮胎力学高级培训讲义（上册）, 2018