畢業(yè)論文-螺栓連接的有限元模擬分析(已修改)
2025-01-28 23:50 本頁(yè)面
【正文】 畢業(yè) 論文 題 目： 螺栓連接的有限元模擬分析 學(xué)生姓名 ： 李鵬鵬 學(xué) 院 ： 理學(xué)院 班 級(jí)： 工 程 力 學(xué) 10 1 指導(dǎo)教師 ： 郎 風(fēng) 超 年 月 日 學(xué) 號(hào)： 202220907030 1 緒論 本文主要介紹現(xiàn)在主要的螺栓類型和螺栓連接的模擬有限元分析以及現(xiàn)在螺栓發(fā)展 國(guó)內(nèi)外 的現(xiàn)狀和研究螺栓連接的重要意義 . 緒論 本論文主要研究的是螺栓連接的有限元模擬分析 ,出于方便的角度出發(fā)機(jī)器的制造、維修、安裝、改造和提高機(jī)器使用效率及生產(chǎn)效 率。在許多方面應(yīng)用大量連接，例如：鍵連接、鉚連接、焊接、銷(xiāo)連接、膠接、螺栓連接等。而螺栓連接應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)槠浔容^方便、可更換、可靠性高、也比較經(jīng)濟(jì)。這就使得研究螺栓連接具有重要的意義。 螺栓是 機(jī)械 設(shè)計(jì)中 使用率最高的 聯(lián)接件。 因?yàn)樗?有拆裝方便 ， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,調(diào)整容易等 眾多的 優(yōu)點(diǎn) ,且 被廣泛應(yīng)用于 橋梁、 航天 、 航空、 汽車(chē)以及各種工程 機(jī)械等 結(jié)構(gòu)之中。在 不同的工作 環(huán)境下，由于振動(dòng)沖擊 和溫度 的影響， 造成 設(shè)備 產(chǎn)生較大的過(guò)載，對(duì)作為緊固件的螺栓帶來(lái)強(qiáng)度高要求。螺栓 能 否滿足強(qiáng)度要求，關(guān)系到 機(jī)械 設(shè)備的 安全性和 穩(wěn)定性 。因此需要我們分析螺栓在不同環(huán)境下的所需要的強(qiáng)度要求，避免機(jī)器由于螺栓過(guò)載出現(xiàn)危險(xiǎn)。 傳統(tǒng)力學(xué)的解析方法 是 對(duì)螺栓進(jìn)行強(qiáng)度校核，主要是運(yùn)用力的分解和平移原理，解力學(xué)平衡方程，借助理論和經(jīng)驗(yàn)公式，理想化和公式化。沒(méi)有考慮到連接部件整體性、力的傳遞途徑、部件的局部細(xì)節(jié) (如應(yīng)力集中、應(yīng)力分布 )等等。通過(guò)有限元法，整體建模，局部細(xì)化，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)力學(xué)解析的缺陷。用有限元分析軟件 ABAQUS 提供的特殊單元來(lái)模擬螺栓連接，過(guò)程更方便，計(jì)算更精確，結(jié)果更可靠。因此，有限元在螺栓強(qiáng)度校核中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 連接的形式與強(qiáng)度計(jì)算 螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算，主要是根據(jù)聯(lián)接的類型、聯(lián)接的裝配情況 (是否預(yù)緊 )和受載狀態(tài)等條件，確定螺栓的受力；然后按相應(yīng)的強(qiáng)度條件計(jì)算螺栓危險(xiǎn)截面的直徑 (螺紋小徑 )或校核其強(qiáng)度。 松螺栓連接 (此圖為松螺栓鏈接 ) 松螺栓聯(lián)接在裝配時(shí)不需要把螺母擰緊，在承受工作載荷之前 ，除又關(guān)零 件的自重（自重一般很小，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)可略去。）外，螺栓并不受力。 所以螺栓所受到的工作拉力就是工作載荷 F。 故螺栓危險(xiǎn)截面拉伸強(qiáng)度條件為： ? ?21= d4F??? ? 設(shè)計(jì)公式： ? ?1 4d F??? 1d — 螺紋小徑， mm； F—— 螺栓承受的軸向工作載荷， N； [σ ]—— 松螺栓聯(lián)接的許用應(yīng)拉應(yīng)力 mpa。 許用應(yīng)力及安全系數(shù)見(jiàn)表 緊螺栓連接裝配時(shí)需要擰緊，在工作狀態(tài)下可能還有需要補(bǔ)充擰緊。設(shè)擰緊螺栓桿承受的軸向拉力為 aF （不承受軸向工作 載荷的螺栓， aF 即預(yù)緊力）。這時(shí)螺栓的危險(xiǎn)截面（即螺紋小徑 1d 處）除受拉應(yīng)力 外，還受到螺紋力矩 1T 所引起的切應(yīng)力 ? ? ? ?a2 a123 3 21 1 1 1ta n d 2 2d= = ta nd 1 6 d 1 6 d d 4F FT ??? ? ?? ? ????? 對(duì)于 M10~M68 的普通螺紋 ，取 21dd和 ? 的平均值，并取 39。39。tan f ? ?? ，得 ??? 。按第四強(qiáng)度理論（最大變形能理論），當(dāng)量應(yīng)力 e? 為 ? ? 22 2 2e = 3 = 3 0 . 5 1 . 3? ? ? ? ? ?? ? ? 故螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件為 ? ?a ?? ? 式中： ??? 為螺栓的許用
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1