基于薄板理論的偏航軸承性能分析與結構優(yōu)化.pdf

1、偏航軸承與普通軸承相比，具有大尺寸、大載荷、小剛度的結構特點，考慮到偏航軸承的結構與工況特點，套圈軸向柔性變形成為力學分析中不可忽略的因素。因此，建立適用于大型偏航軸承的考慮軸向柔性變形的力學分析模型有著重要的意義。本文基于薄板理論，推導了偏航軸承的軸向柔性變形求解公式，建立了考慮軸向柔性變形的力學分析模型;在此基礎上，以靜載能力與疲勞壽命為目標，對偏航軸承的主要結構參數(shù)進行了優(yōu)化設計。研究成果為偏航軸承的結構優(yōu)化設計提供了理論參考依據

2、。
　　(1)介紹了偏航軸承的發(fā)展背景、國內外研究現(xiàn)狀以及結構與工作特點，提出了本文的研究內容;論述了偏航軸承分析所采用的Hertz接觸理論、薄板理論和L-P疲勞壽命理論，重點推導了其中的一些重要計算公式。
　　(2)基于薄板理論，提出了一種求解軸承套圈軸向柔性變形的計算方法，依據所求得的軸向柔性變形，建立了偏航軸承的力學分析模型，采用逆Broyden秩1擬Newton法與牛頓-拉夫遜法聯(lián)合求解了力學模型的解，將該方法的計算

3、結果與有限元仿真結果及剛性理論計算結果進行了對比，計算結果處于有限元仿真與剛性理論之間，與剛性理論相比更加合理。
　　(3)采用經驗計算公式、剛性理論、柔性理論分別計算了偏航軸承的靜載特性并對結果進行了對比;分析了軸承套圈厚度、螺栓分布圓直徑、初始接觸角、滾動體個數(shù)與直徑、吻合度對靜載特性的影響;以偏航軸承的靜載能力為目標，建立了偏航軸承的優(yōu)化數(shù)學模型，采用遺傳算法對軸承的主要結構參數(shù)進行了優(yōu)化設計。
　　(4)論述了DG0