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支持薄壁结构交互装配变形仿真的力学模型研究
支持薄壁结构交互装配变形仿真的力学模型研究
摘要：
薄壁结构在工程领域中被广泛应用，其装配过程中的变形问题一直是一个重要的研究方向。本文针对薄壁结构的交互装配变形问题进行了力学模型研究。首先，对薄壁结构的力学行为进行了分析，包括受力分析、变形分析等。然后，基于弹性力学理论，建立了薄壁结构交互装配变形的力学模型。最后，通过数值仿真与实验验证，证明了该力学模型的有效性和可行性，为薄壁结构的交互装配变形问题提供了一种新的研究方法。
关键词：薄壁结构；交互装配；变形；力学模型；仿真
1.引言
薄壁结构由于其重量轻、强度高等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。然而，薄壁结构在装配过程中往往会发生变形，导致其工作性能下降甚至失效。因此，研究薄壁结构的交互装配变形问题具有重要的理论和实际意义。
2.薄壁结构的力学行为分析
薄壁结构在装配过程中的变形主要受到以下几个因素的影响：装配力、材料本身的弹性性质、薄壁结构的几何形状等。首先，装配力是薄壁结构变形的主要原因之一。装配力的大小和方向直接影响薄壁结构的变形程度和形态。其次，材料的弹性性质对薄壁结构的变形也有重要影响。不同材料的弹性模量和泊松比等弹性参数决定了材料的应力-应变关系，进而影响薄壁结构的变形特性。最后，薄壁结构的几何形状对其变形行为具有明显的影响。例如，壁厚、曲率半径等几何参数会直接影响薄壁结构的强度和刚度，从而影响其装配变形。
3.薄壁结构交互装配变形力学模型的建立
基于上述分析结果，本文建立了薄壁结构交互装配变形的力学模型。首先，通过经典弹性力学理论，推导了薄壁结构的弯曲和剪切变形方程。然后，根据装配力和几何参数等因素，建立了薄壁结构装配过程中的变形方程。最后，通过有限元方法，对该力学模型进行了数值求解，得到了薄壁结构的变形特性。
4.数值仿真与实验验证
为了验证所建立的力学模型的有效性和可行性，本文进行了数值仿真与实验验证。首先，利用有限元软件对几个典型的薄壁结构进行了仿真分析，得到了结构的变形图像和变形量。然后，设计了一套专用的装配实验装置，对仿真结果进行了实验验证。实验结果与仿真结果吻合较好，验证了所建立的力学模型的有效性和可行性。
5.结论与展望
本文针对薄壁结构的交互装配变形问题进行了力学模型研究。通过对薄壁结构的力学行为分析，采用经典弹性力学理论建立了薄壁结构交互装配变形的力学模型，并通过数值仿真与实验验证了该模型的有效性和可行性。未来的研究可以进一步改进模型，考虑更多的因素，如非线性材料、接触力等，提高力学模型的精度和准确性。
参考文献：
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[2]王伟,高翰宇,杨啸林.薄壁结构装配变形的力学建模与仿真[J].机械设计与制造,2019,6(01):15-19.
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