有限元分析結(jié)果

    在ANSYS環(huán)境下，采用擴(kuò)展拉格朗日法來(lái)計(jì)算多體接觸問(wèn)題。擴(kuò)展拉格朗日法是通過(guò)改變罰因子尋找拉格朗日乘子的迭代過(guò)程。與罰函數(shù)法相比，接觸剛度系數(shù)對(duì)它的影響相對(duì)較小，計(jì)算過(guò)程中增廣拉格朗日乘子法通常能夠產(chǎn)生較的結(jié)果。

    通過(guò)對(duì)膜片聯(lián)軸器的多體接觸有限元分析，可得圖3所示的等效應(yīng)力云圖，圖中聯(lián)軸器僅取1 /4，以直觀(guān)地顯示螺栓的應(yīng)力狀態(tài)。

    聯(lián)軸器等效應(yīng)力為362 MPa，出現(xiàn)在外圈螺栓連接處，主要是由外圈螺栓組的預(yù)緊力引起。與螺母相聯(lián)的零件應(yīng)力也較大。膜片組的等效應(yīng)力為106 MPa，出現(xiàn)在膜片與內(nèi)圈螺栓的接觸區(qū)域，這是由內(nèi)圈螺栓組受切向力較大，且為鉸制孔螺栓所致。膜片組中右端的膜片等效應(yīng)力。

    圖4給出了膜片聯(lián)軸器的綜合位移云圖，聯(lián)軸器綜合位移為0. 710 mm，出現(xiàn)在膜片聯(lián)軸器外圈螺栓處，這主要是預(yù)緊力和扭矩的聯(lián)合作用的結(jié)果。由于外圈與內(nèi)圈螺栓組預(yù)緊力的作用下，膜片受到擠壓，膜片中部出現(xiàn)彎曲，膜片組綜合位移出現(xiàn)在膜片中部，其值為0. 451 mm o

    預(yù)緊力、扭矩和離心力作用下，膜片組的等效應(yīng)力和膜片間接觸應(yīng)力分布曲線(xiàn)分別如圖5,6所示。由圖可知，各膜片的等效應(yīng)力值在52一106 (MPa)之間，兩端膜片應(yīng)力較大，中間膜片依次減小且分布較均勻，由于轉(zhuǎn)速較高，離心力對(duì)膜片應(yīng)力影響較為明顯。膜片組的接觸應(yīng)力為44.4 MPa，其中右端兩膜片間的接觸應(yīng)力相對(duì)較大，其它膜片間的接觸應(yīng)力分布較為均勻。