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基于弹性滚子接触模型的防滑纹对平板式动态汽车衡称重准确度影响分析
1
作者 赖征创 池辉 +1 位作者 杨晓翔 张伟豪 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期238-245,共8页
动态称重时秤台防滑纹的垂向起伏会引起车辆发生振动,影响称重准确度。为此,建立了车辆称重过程的动力学模型,考虑轮胎的包容特性,建立弹性滚子接触模型,得出的防滑纹等效路面作为动力学模型的输入激励,分析各种因素作用下平板式汽车衡... 动态称重时秤台防滑纹的垂向起伏会引起车辆发生振动,影响称重准确度。为此,建立了车辆称重过程的动力学模型,考虑轮胎的包容特性,建立弹性滚子接触模型,得出的防滑纹等效路面作为动力学模型的输入激励,分析各种因素作用下平板式汽车衡新型防滑纹对称重准确度的影响。仿真结果表明:随着防滑纹宽度增大,车辆的振动力变大,称重误差随之增大;凹坑型防滑纹间距为235 mm时产生的激励频率接近于车辆的固有频率,引起车辆和秤台共振,称重误差最高可达0.21%。三角形状凹坑类型的防滑纹产生的振动力以及称重误差均低于矩形凹坑;车速越快,防滑纹的产生称重误差越大。 展开更多
关键词 力学计量 汽车衡 车辆振动 动力学分析 防滑纹 弹性滚子接触模型 称重准确度
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岩土球形颗粒体粒间接触力学特性及接触模型验证
2
作者 张登 王子寒 肖成志 《河北工业大学学报》 CAS 2024年第1期89-96,共8页
针对大理岩和花岗岩两种材料,分别进行了球颗粒法向、切向接触力学试验;以大理岩为例,总结了非线性接触模型及其参数,并进行了球颗粒集合体的离心模型试验,通过数值模拟和试验结果的对比验证了接触模型及其参数的合理性。研究结果表明:... 针对大理岩和花岗岩两种材料,分别进行了球颗粒法向、切向接触力学试验;以大理岩为例,总结了非线性接触模型及其参数,并进行了球颗粒集合体的离心模型试验,通过数值模拟和试验结果的对比验证了接触模型及其参数的合理性。研究结果表明:颗粒法向接触以脆性断裂为破坏形态,切向接触以摩擦侵蚀为破坏特征;法向、切向刚度曲线都可以利用幂函数进行拟合;利用非线性接触模型及其参数可以有效模拟颗粒集合体的力学性状,同时还能够反映散体模型细部的离散变形特征。 展开更多
关键词 颗粒接触 颗粒流 离散元 接触模型 粗粒土
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弹丸定心部-身管接触模型及其应用
3
作者 缪伟 尹强 钱林方 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期157-170,共14页
研究弹丸定心部与炮膛的接触现象对于理解弹丸膛内运动规律具有重要的意义,为此提出一个弹丸定心部-身管接触模型。假设定心部与阳线间的接触应力只沿阳线长度方向变化,将阳线表面简化成空间曲线;用阳线围成的笼形结构描述内膛的几何,... 研究弹丸定心部与炮膛的接触现象对于理解弹丸膛内运动规律具有重要的意义,为此提出一个弹丸定心部-身管接触模型。假设定心部与阳线间的接触应力只沿阳线长度方向变化,将阳线表面简化成空间曲线;用阳线围成的笼形结构描述内膛的几何,提出了定心部与阳线的接触检测算法。将弹丸和身管沿着圆周方向展开,使用一个二维接触问题的解析解计算接触应力。针对接触应力的方根奇异性,采用Chebyshev-Gauss积分公式计算定心部与阳线的接触载荷。给出了确定模型参数的拟合方法和参数辨识方法。理论分析表明定心部与炮膛的接触刚度随着弹丸膛内行程变化。根据数值算例分析了弹丸质心偏移量对定心部与炮膛接触方式及前定心部磨损刻痕形成的影响。计算结果表明定心部受力的等效接触点并不位于定心部中心或棱线上。 展开更多
关键词 接触力模型 弹-管接触 发射动力学 参数辨识
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基于乳房-文胸动态接触模型仿真研究
4
作者 刘世媛 孙光武 +2 位作者 陈晓娜 胡红艳 张云 《浙江纺织服装职业技术学院学报》 2023年第2期1-8,共8页
为更好地了解乳房-文胸动态接触情况,研究基于逆向工程软件构建乳房-文胸的动态接触模型,利用三维运动捕捉设备和压力传感器获取有限元计算的边界条件和载荷,使用ANSYS Workbench进行动态仿真模拟,并通过真人实验验证模型的有效性。结... 为更好地了解乳房-文胸动态接触情况,研究基于逆向工程软件构建乳房-文胸的动态接触模型,利用三维运动捕捉设备和压力传感器获取有限元计算的边界条件和载荷,使用ANSYS Workbench进行动态仿真模拟,并通过真人实验验证模型的有效性。结果表明:建立的有限元模型可精准预测乳房位移变化,且模拟值与实测值显著相关。文章提出的有限元模拟方法能够替代真人较好地模拟跳跃过程中乳房的振动情况,从而为文胸的防振测试与评价提供便利,也可以通过改变材料属性和受力情况,观察、模拟更多的胸部运动。 展开更多
关键词 动态接触模型 乳房振动 运动文胸 有限元仿真
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基于Lankarani赫兹接触模型的弓网动力学仿真研究
5
作者 赵晨 王江文 宁善平 《科技创新与应用》 2023年第16期53-57,共5页
该文通过有限元方法建立简单链型悬挂接触网模型并对其进行模态分析,通过使用Lankarani赫兹接触模型,运用显式中心差分法对弓网耦合动力学方程进行求解,基于上述理论创建弓网动力学仿真平台,采用模块化的思想进行弓网动力学的仿真分析... 该文通过有限元方法建立简单链型悬挂接触网模型并对其进行模态分析,通过使用Lankarani赫兹接触模型,运用显式中心差分法对弓网耦合动力学方程进行求解,基于上述理论创建弓网动力学仿真平台,采用模块化的思想进行弓网动力学的仿真分析。在此基础上,采用EN50318标准对弓网仿真平台的正确性进行验证。最后,通过对考虑迟滞阻尼效应的Lankarani赫兹接触模型进行动力学仿真,分析Lankarani赫兹接触模型中重要参数对仿真结果的影响。 展开更多
关键词 中心差分法 弓网仿真平台 Lankarani赫兹接触模型 接触刚度指数 弹性恢复系数 弓网初始碰撞速度
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基于离散元颗粒接触模型的桩网复合地基土体力学改良影响研究 被引量：1
6
作者 管鸣睿 《地下水》 2023年第3期143-146,共4页
为探讨保定环城水系东南段泵闸工程封装桩复合地基土体力学改良影响,采用离散元颗粒线性接触模型进行模拟计算,分析了复合土体三轴力学影响特征。研究表明,土工织物厚度对复合土体承载应力促进作用具有上限,当厚度超过0.08 mm后承载应... 为探讨保定环城水系东南段泵闸工程封装桩复合地基土体力学改良影响,采用离散元颗粒线性接触模型进行模拟计算,分析了复合土体三轴力学影响特征。研究表明,土工织物厚度对复合土体承载应力促进作用具有上限,当厚度超过0.08 mm后承载应力的提升较小,土工织物的存在,会改变复合土体应变弹-延塑性主导特征。封装料空隙率愈大,复合土体承载能力愈弱,且围压愈大,不仅可提升复合土体承载应力,也可减弱封装料空隙率对复合土体的抑制效应。高空隙率封装料试样在残余应力段具有较长时段的低应力、高应变。抗剪特征参数受土工织物厚度因素影响较小,主要受封装料空隙率影响较大。论文成果可为探讨离散元颗粒线性接触模型的应用及土体力学特征研究提供参考。 展开更多
关键词 离散元 颗粒接触模型 保定环城水系 力学
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新型双驱动足压电电机非线性接触模型及其实验研究
7
作者 毕卫鹏 范平清 +1 位作者 张江桥 付道阔 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第6期1546-1551,共6页
提出一种采用一阶纵振和二阶弯振为工作模态的新型双足压电电机。以该驻波压电电机为研究对象,研究了具有两个驱动足的定动子之间的摩擦传动机理。基于能量法,考虑超声振动对摩擦因数的非线性影响和预压力接触变形,构建该双足压电电机... 提出一种采用一阶纵振和二阶弯振为工作模态的新型双足压电电机。以该驻波压电电机为研究对象,研究了具有两个驱动足的定动子之间的摩擦传动机理。基于能量法,考虑超声振动对摩擦因数的非线性影响和预压力接触变形,构建该双足压电电机的非线性摩擦接触模型和输出特性模型。在电机稳态状态下,分析了接触刚度、预压力等电机参数对其动态法向接触力和切向摩擦力的影响。搭建双足压电电机输出特性实验平台,对其进行实验测试,并与电机输出特性模型的仿真结果相对比,验证理论模型的有效性,为双足压电电机的性能评估与参数优化设计提供指导。 展开更多
关键词 压电电机 双足驱动 接触模型 输出特性 优化设计
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基于线性接触模型的颗粒材料细–宏观弹性常数相关关系研究 被引量：76
8
作者 徐小敏 凌道盛 +1 位作者 陈云敏 黄博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期991-998,共8页
细观参数的正确选取是离散元模拟成功的关键,然而,目前细观参数的选取具有一定的人为性和不确定性,导致分析结果的不可比性。利用颗粒材料单元体宏观力学参数和颗粒细观参数间的相关性,通过室内三轴试验的PFC3D模拟和结果的回归分析,基... 细观参数的正确选取是离散元模拟成功的关键,然而,目前细观参数的选取具有一定的人为性和不确定性,导致分析结果的不可比性。利用颗粒材料单元体宏观力学参数和颗粒细观参数间的相关性,通过室内三轴试验的PFC3D模拟和结果的回归分析,基于线性接触模型建立了颗粒材料初始杨氏模量、初始泊松比等宏观弹性常数与颗粒法向刚度、颗粒刚度比等细观弹性常数间的经验公式。研究结果表明:对于线性接触模型,颗粒材料的初始杨氏模量和剪切模量约与围压的1/10次方成正比,并约与颗粒粒径的0.9次方成反比。初始泊松比则约与颗粒刚度比的1/14次方成正比,而与颗粒粒径几乎无关。常见砂土的颗粒刚度比为2.0～20.7。 展开更多
关键词 线性接触模型 细观弹性常数 宏观弹性常数 颗粒刚度比 颗粒粒径 相关关系
原文传递
细胞与注射针间动态接触模型的建立与分析
9
作者 潘亮 吴洪涛 +1 位作者 宋治成 李想 《机械制造与自动化》 2023年第2期114-118,共5页
显微注射过程中,细胞的变形量和受力大小对注射成功率有直接影响,为提高自动化注射系统的可靠性,需对细胞力学特性进行研究。基于膜理论建立了细胞的接触模型,针对静态膜理论模型无法描述细胞的受力和变形关系随穿刺速度及加速度变化的... 显微注射过程中,细胞的变形量和受力大小对注射成功率有直接影响,为提高自动化注射系统的可靠性,需对细胞力学特性进行研究。基于膜理论建立了细胞的接触模型,针对静态膜理论模型无法描述细胞的受力和变形关系随穿刺速度及加速度变化的问题,提出动态修正细胞膜材料参数的方法。采用不同的穿刺速度和加速度对分形期的斑马鱼卵进行穿刺实验,导出了细胞膜的动态接触经验模型,较好地表征不同穿刺条件下细胞膜的变刚度现象,为控制系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 显微注射 膜理论 穿刺速度 穿刺加速度 接触受力模型
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颗粒离散元方法中接触模型的开发 被引量：25
10
作者 王涛 吕庆 +1 位作者 李杨 李宏明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A02期4040-4045,共6页
在对颗粒离散元方法的理论基础进行深入研究的基础上,推导了广义Kelvin模型颗粒间接触力的理论解和数值解;采用面向对象的程序技术,通过颗粒离散元程序的接口,研制了广义Kelvin接触模型颗粒离散元计算程序;通过算例,验证了程序编制的正... 在对颗粒离散元方法的理论基础进行深入研究的基础上,推导了广义Kelvin模型颗粒间接触力的理论解和数值解;采用面向对象的程序技术,通过颗粒离散元程序的接口,研制了广义Kelvin接触模型颗粒离散元计算程序;通过算例,验证了程序编制的正确性。在此基础上,以某深埋隧洞为例,计算不同接触本构模型条件下岩体的开裂破坏情况。结果表明,相对于弹性接触关系,采用广义Kelvin接触模型得出的结果与由Hoek-Brown强度准则得出的计算图更为接近。 展开更多
关键词 数值分析 接触模型 离散元方法 广义Kelvin模型 隧洞
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沉管隧道地震响应分析中的三维接触模型与算法研究 被引量：22
11
作者 郭毅之 金先龙 +2 位作者 丁峻宏 曹文宏 陈宏 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期48-52,共5页
针对土体与埋置在土体中的管段以及沉管隧道各个柔性接头处不同构件之间的动力相互作用,采用基于超级计算机的三维接触模型对上海某沉管隧道进行了地震响应分析,并进行了三维接触算法的研究。整个模型单元数超过了120万,节点数超过了10... 针对土体与埋置在土体中的管段以及沉管隧道各个柔性接头处不同构件之间的动力相互作用,采用基于超级计算机的三维接触模型对上海某沉管隧道进行了地震响应分析,并进行了三维接触算法的研究。整个模型单元数超过了120万,节点数超过了100万。研究证明,应用文中提出的接触模型和算法可将接触处理的CPU时间大大缩短。地震波载荷选用调幅后的唐山地震波,应用通用非线性动力分析有限元程序LS-DYNA进行求解,计算结果可为隧道的抗震设计提供有力依据。 展开更多
关键词 三维接触模型 沉管隧道 地震响应分析 LS-DYNA
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螺栓结合面微观接触模型 被引量：22
12
作者 李玲 蔡安江 +1 位作者 蔡力钢 阮晓光 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期205-212,共8页
针对螺栓结合面弹塑性区域内的接触机理难以确定问题,根据在变形状态转变的临界点处微凸体真实接触面积与接触载荷转化均满足连续和光滑条件,构造新的多项式函数来描述接触变形与接触面积之间的关系。利用统计学方法建立螺栓结合面真实... 针对螺栓结合面弹塑性区域内的接触机理难以确定问题,根据在变形状态转变的临界点处微凸体真实接触面积与接触载荷转化均满足连续和光滑条件,构造新的多项式函数来描述接触变形与接触面积之间的关系。利用统计学方法建立螺栓结合面真实接触面、接触载荷与接触刚度模型。理论计算结果表明:随着平均表面距离的减少,接触载荷、接触面积和接触刚度随之增加;接触面积和接触刚度,随着接触载荷的增加而增加,当接触载荷增加一定程度后接触刚度和接触面积值分别趋于理想接触刚度和名义接触面积值;当螺栓结合面处于弹性和弹塑性接触状态时,塑性指数越大,接触面积越大,而平均接触距离和接触刚度就越小,当处于完全塑性状态时,塑性指数越大,刚度和平均接触距离就越大,而真实接触面积影响较小。 展开更多
关键词 螺栓结合面 微凸体 弹塑性接触模型 接触力学 统计学方法
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钢丝绳三维接触模型及丝间应力分布研究 被引量：24
13
作者 马军 葛世荣 张德坤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期864-868,共5页
建立了1×19IWS钢丝绳三维接触模型,该模型采用Splitting-pinball算法进行接触位置搜索,采用Augmented-Lagrangian算法进行接触载荷计算。对模型施加拉伸载荷,应用有限元进行了计算。分析计算结果,得出了钢丝沿轴线方向及在钢丝横... 建立了1×19IWS钢丝绳三维接触模型,该模型采用Splitting-pinball算法进行接触位置搜索,采用Augmented-Lagrangian算法进行接触载荷计算。对模型施加拉伸载荷,应用有限元进行了计算。分析计算结果,得出了钢丝沿轴线方向及在钢丝横截面内的应力分布规律;对照摩擦因数分别取0.10、0.11、0.12时的计算结果,得出摩擦因数对钢丝应力的影响规律,摩擦因数对钢丝切应力影响显著。分析了5个不同捻距倍数的钢丝绳计算结果,得出了捻距倍数对钢丝应力的影响规律,钢丝vonMises应力随捻距倍数增大而增大,但增大不明显,钢丝切应力随捻距倍数增大而减小,且在捻距倍数较小时变化幅度较大。进行了钢丝绳拉伸变形试验,试验结果与计算结果一致,说明所选用的模型是合理的。 展开更多
关键词 钢丝绳 接触模型 应力分布 有限元法
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基于三维非连续接触模型的管片接头静动力特性分析 被引量：29
14
作者 艾辉军 彭立敏 施成华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2023-2029,共7页
基于非线性接触理论,考虑盾构隧道结构的非连续性,模拟管片接头结构和管片衬砌与围岩及道床之间的相互作用,建立了道床–管片–围岩的三维非连续接触模型,对盾构隧道管片接头在围岩静压、列车动载作用下的受力与变形进行了深入分析。研... 基于非线性接触理论,考虑盾构隧道结构的非连续性,模拟管片接头结构和管片衬砌与围岩及道床之间的相互作用,建立了道床–管片–围岩的三维非连续接触模型,对盾构隧道管片接头在围岩静压、列车动载作用下的受力与变形进行了深入分析。研究结果表明,围岩静压下拱顶和隧底处的纵向接头部分向内张开,两侧拱腰处的接头部分向外张开,拱顶处的封顶块与邻接块错台较大,拱腰接头受压明显,拱顶接头受压最小,各环管片拱顶处的螺栓轴力最大,隧底处的其次,拱腰处的接头螺栓轴力最小,旋转了一定拼装角度后位于拱肩上部的接头螺栓,其剪力最大;列车动载作用下管片接头的张开错台、混凝土应力以及接头螺栓的内力均在动载施加初期迅速增加,然后明显减小,而后产生波动,其中浅埋地铁隧道拱顶接头的动力响应较隧底接头明显,螺栓剪力在列车动载作用下较螺栓轴力增加的多。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片接头 三维非连续接触模型 静动力分析
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基于分形接触模型的齿轮接触强度影响参数分析 被引量：11
15
作者 陈奇 黄康 +1 位作者 张彦 孙浩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第16期2208-2211,共4页
根据基于分形接触模型的齿轮接触强度理论,讨论了影响齿轮接触强度大小的几个参数:粗糙度幅值参数、材料的特性参数、分形维数和表面粗糙度。结果表明:减小粗糙度幅值参数、增大材料的特性参数有利于提高齿轮接触强度;分形维数和表面粗... 根据基于分形接触模型的齿轮接触强度理论,讨论了影响齿轮接触强度大小的几个参数:粗糙度幅值参数、材料的特性参数、分形维数和表面粗糙度。结果表明:减小粗糙度幅值参数、增大材料的特性参数有利于提高齿轮接触强度;分形维数和表面粗糙度与接触强度之间不是线性关系,而是存在一个最优值。 展开更多
关键词 分形接触模型 齿轮接触强度 参数分析 表面粗糙度
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简化接触模型的月壤离散元数值分析 被引量：20
16
作者 郑敏 蒋明镜 申志福 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期766-771,共6页
根据月壤其颗粒级配可归类于粉质砂土。针对真实月壤所处的环境(无水、低重力场、低气压等),将Perko等2001年提出的月壤颗粒间的范德华力植入离散元分析软件PFC2D中,模拟了刚性边界下加入该模型与未加该模型试样的双轴压缩试验,研究了... 根据月壤其颗粒级配可归类于粉质砂土。针对真实月壤所处的环境(无水、低重力场、低气压等),将Perko等2001年提出的月壤颗粒间的范德华力植入离散元分析软件PFC2D中,模拟了刚性边界下加入该模型与未加该模型试样的双轴压缩试验,研究了颗粒间范德华力对试样的宏观力学特性与微观颗粒接触的影响。结果表明,颗粒间的范德华力对试样的抗剪强度、体应变以及颗粒平均配位数都有显著的影响。 展开更多
关键词 月壤 接触模型 离散单元法 范德华力
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有横缝高拱坝非线性地震响应动接触模型 被引量：15
17
作者 赵兰浩 李同春 牛志伟 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期91-95,共5页
本文针对有横缝高拱坝的非线性动摩擦接触问题,提出一种新的动接触算法——有限元混合法。该方法根据接触问题局部非线性的特点,将作用在接触体上的力系分解为外力和接触界面上的接触力,以接触体的位移为基本未知量,而以接触区域局部坐... 本文针对有横缝高拱坝的非线性动摩擦接触问题,提出一种新的动接触算法——有限元混合法。该方法根据接触问题局部非线性的特点,将作用在接触体上的力系分解为外力和接触界面上的接触力,以接触体的位移为基本未知量,而以接触区域局部坐标系下的结点接触力为迭代变量,将非线性接触迭代收缩在可能接触面上进行,把复杂的摩擦接触非线性反映在接触力的变化上,使得迭代计算变得简单易行,并且当考虑坝体中有多条横缝的情况,可以保持关于接触力的柔度矩阵的带状性和稀疏性,大大提高了计算效率。文中首先给出了有横缝高拱坝的非线性动摩擦接触问题的力学模型,推导得出了相应的有限元柔度方程,然后详细给出了迭代求解的步骤。最后,用本文方法对地震作用下某高拱坝横缝的张开与闭合过程进行了算例分析。 展开更多
关键词 水工结构 动接触模型 有限元混合法 高拱坝 横缝
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中空环形行波超声波电机有限元接触模型 被引量：8
18
作者 蒋春容 胡敏强 +1 位作者 金龙 徐志科 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期99-103,共5页
采用有限元法建立了佳能镜头上使用的中空环形行波超声波电机定转子接触模型.通过建立定转子有限元接触模型并在定子中性面上施加行波运动,得到定子齿表面质点的斜椭圆运动及其与转子的接触状态,比较了空载和堵转情况下定转子接触表面... 采用有限元法建立了佳能镜头上使用的中空环形行波超声波电机定转子接触模型.通过建立定转子有限元接触模型并在定子中性面上施加行波运动,得到定子齿表面质点的斜椭圆运动及其与转子的接触状态,比较了空载和堵转情况下定转子接触表面质点的法向和切向运动及定转子接触压力分布.空载和堵转时接触压力分布有明显不同,表明负载转矩对接触压力分布有影响.用实验数据对提出的理论模型进行了验证,理论分析结果与实验数据基本吻合.最后,对电机转子结构提出了改进方法,理论分析表明,采用改进后的转子,电机的转矩-转速特性有了明显改善. 展开更多
关键词 超声波电机 中空环形 接触模型 有限元法
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有横缝高拱坝的动力接触模型及其数值解 被引量：11
19
作者 李南生 周晶 林皋 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第12期17-22,共6页
本文提出了地震作用下有横缝高拱坝的动接触模型， 并对这一强非线性模型进行数值计算． 该动态接触模型是基于有伸缩横缝拱坝在地震作用下其响应所呈现的非线性摩擦接触特性， 应用接触力学分析方法建立的， 能够充分地反映高拱坝横缝... 本文提出了地震作用下有横缝高拱坝的动接触模型， 并对这一强非线性模型进行数值计算． 该动态接触模型是基于有伸缩横缝拱坝在地震作用下其响应所呈现的非线性摩擦接触特性， 应用接触力学分析方法建立的， 能够充分地反映高拱坝横缝的张开闭合摩擦力学过程的分析模型． 结果表明， 采用本模型的计算效率较高、收敛性有保证， 结果合理、可靠． 展开更多
关键词 高拱坝 横缝 动态接触模型 数值计算
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