系統識別號 | U0002-2908200710102700 |
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DOI | 10.6846/TKU.2007.00980 |
論文名稱(中文) | 有限元素法多點拘束條件分析彈性材質圓柱接觸之再思 |
論文名稱(英文) | Revisiting the Multiple Point Constraints in Finite Element Analysis of Contact between Cylinders of Elastic Materials |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 機械與機電工程學系碩士班 |
系所名稱(英文) | Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 95 |
學期 | 2 |
出版年 | 96 |
研究生(中文) | 魏克輝 |
研究生(英文) | Ke-Huei Wei |
學號 | 694340091 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2007-07-30 |
論文頁數 | 35頁 |
口試委員 |
指導教授
-
劉昭華(chaohwa@mail.tku.edu.tw)
委員 - 馬劍清 委員 - 應宜雄 |
關鍵字(中) |
圓柱之彈性接觸 多點拘束條件 有限元素法 局部滑動 接觸應力 |
關鍵字(英) |
elastic contact of cylinders multiple point constraints finite element methods partial slip contact stresses |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
本論文是針對兩圓柱之二維彈性接觸,分為正向接觸與側向局部滑動接觸,接觸條件可轉換為有限元素之多點拘束條件。本論文修正滑動接觸切線方向之接觸條件,使滑動時切線力可以由所輸入之側向位移量產生,改變以往外加切線力的方式。本論文可求出接觸區域大小(contact length),接觸區域內附著區(stick region)和滑動區(slip region)寬度,正向應力及側向節點力分佈。 |
英文摘要 |
In this thesis we use the finite element method to analyze normal and partial slip contact between two elastic cylinders. Contact conditions are transformed into multiple point constraints for nodal displacements. In a previous study the tangential contact force can only be produced by imposing tangential nodal forces upon the contact region. In this study tangential contact conditions are modified so that tangential contact forces may be produced by the specified tangential displacements. The method developed in this study may be used to obtain the contact length, lengths of the stick and the slip regions, the normal and the tangential contact stresses. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目錄 中文摘要 I 英文摘要 II 目錄 III 圖目錄 Ⅴ 第一章 緒論 1 第二章 接觸條件 3 2.1正向接觸 3 2.2 側向局部滑動接觸 5 第三章 拘束條件 10 第四章 有限元素分析 14 正向接觸分析 14 側向局部滑動接觸分析 16 第五章 結果與討論 19 第六章 結論 34 參考文獻 35 圖目錄 圖一 兩圓柱正向接觸 4 圖二 滑動接觸 5 圖三 滑動接觸附著區接觸 11 圖四 分析模型 14 圖五 模型網格 17 圖六 接觸區域網格 18 圖七 正向接觸作用力與接觸寬度 23 圖八 正向接觸a = 17.5053 應力分佈 24 圖九 正向接觸a = 11.5396 應力分佈 25 圖十 正向接觸a = 14.515 應力分佈 26 圖十一 局部滑動接觸正向力與側向力關係 27 圖十二 正向摩擦接觸μ=0.03 28 圖十三 正向摩擦接觸μ=0.04 29 圖十四 有限元素分析說明正向與切線問題 20 圖十五 局部滑動接觸側向力與附著區寬度關係 30 圖十六 局部滑動接觸正向力與側向力分佈趨勢 31 圖十七 局部滑動接觸正向應力與側向應力分佈 32 圖十八 局部滑動解析解Q/μp=0.6 33 |
參考文獻 |
參 考 文 獻 [1] Duvaut, G., and Lions J.L., Inequalities in Mechanics and Physics, Springer, Berlin, 1976 [2] Zhong, Z., Finite Element Procedures for Contact-Impact Problems, Oxford University Press, Oxford, 1993. [3] Fredriksson, B., On Elastostatic Contact Problem with Friction, Dissertation No. 6, Linkoping Universty, 1976 [4] Lee, K., “An Effective Solution Method for Frictional Contact Problems”, Computers and Structures, 32(1), pp.1~11, 1989. [5] Bathe, K. J., and Chaudhary, A., “A Solution Method for Planar and Axisymmetric Contact Problems”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 21, pp. 65~88, 1985. [6] Kalker, J. J., Three-Dimensional Elastic Bodies in Rolling Contact, Kluwer Academic Publishers, Delft, The Netherlands, 1990. [7] Carter, F. W., “On the Action of a Locomotive Driving Wheel”, Royal Society, A112, p. 151, 1926. [8] 徐正陽,束縛條件用在二維彈性體摩擦接觸問題的有限元素分析,淡江大學機械工程研究所碩士論文,1998。 [9] 王樂榮,以有限元素多點拘束條件分析二維滾動接觸,淡江大學機械與機電工程學系碩士論文,2003。 [9] 蔡岸祺,以有限元素多點拘束條件分析二維異材質滾動接觸問題,淡江大學機械與機電工程學系碩士論文,2004。 [11] Cattaneo, C. Sul, “contact di due corpi elastici, distritbzion local degli sforzi”. Reconditi dell Accademia nazionale dei Licei, 27, pp. 342-348, 434-436, 1938. [12] Mindlin, R.D., “Compliance of elastic bodies in contact”. J. Appl. Mech., 16, pp. 259-268, 1949. [13] Johnson, K.L., Contact Mechanics, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1985. [14] Hill, D.A, Nowell, D., and Sackfied, A., Mechanics of Elastic Contact, Butterworth-Heinemann, 1993. |
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