基于韧性损伤的水下传动装置磨粒磨损与性能退化研究
Periodical of Ocean University of China（2022）
摘要
本文采用基于不可逆热力学原理的韧性金属复杂应力损伤演化模型,对ABAQUS二次开发将损伤模型引入有限元计算,实施含腐蚀传动装置磨粒磨损分析;磨粒-传动轴-配合面耦合模型中,磨粒采用三维球形分形模型,对点蚀和面蚀配合面与磨粒微观接触时损伤演化及传动特性变化进行模拟,发现磨粒挤入配合面后应力三轴度增大,传动轴转动数周后接触面即出现凸峰与沟犁,而且缺陷间存在损伤连通趋势,使结构传动运动能力快速下降;考虑环境温度循环,温度升高使磨粒局部产生应力梯度,对结构传动能力也有不利影响.基于材料损伤演化模型建立细观磨粒磨损与宏观传动装置统一的模拟方法,实现了海洋环境下小间隙配合面磨粒磨损计算,有效预测了传动装置性能退化过程.
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