畢業(yè)論文-螺栓連接的有限元模擬分析(文件)
【正文】 程等。在真實的物理結(jié)構(gòu)中 , 結(jié)構(gòu)的剛度會隨變形而發(fā)生改變 , 即所謂的 非線性分析。 軟件分析的基本流程 : abaqus 的主要模塊 ABAQUS/Standard 是一個通用分析模塊，它能夠求解領(lǐng)域廣泛的線性 和非線性問題，包括靜力、動力、熱和電問題的響應(yīng)等。一旦模型生成， ABAQUS/CAE 可提交并監(jiān)控要分析的作業(yè)，可視化模塊就可用來顯式結(jié)果。日本基本上已停止制造鉚接結(jié)構(gòu)。 我國在鋼橋上所使 用的高強(qiáng)度螺栓，均為摩擦傳力的螺栓，此種螺栓連接的承載能力主要依賴于螺栓的預(yù)拉力、鋼板表面的摩擦系數(shù)以及摩擦面數(shù)。而在成昆線有一座栓焊橋發(fā)生延遲斷裂的螺栓比較多，研究其原因有兩種；一是螺栓未經(jīng)詳細(xì)檢查有隱傷；另一個原因是施工時螺栓超擰，因而造成延遲斷裂。 摩擦系數(shù)也是直接影響螺栓承載能力的一個重要因素，對摩擦系數(shù)每個國家的取值方法很不一致，如美國為了是高強(qiáng)度螺栓盡快推廣和滿足大量生產(chǎn)的需要，所以摩擦系數(shù)定得非常低，無論采用何種處理方法，摩擦系數(shù)的值都以帶有軋制氧化皮表面的摩擦系數(shù)為準(zhǔn)則，即用 相反，是以加工細(xì)作為原則，摩擦系數(shù)的采用都在 ，并且安全系數(shù)也僅用 際跌路聯(lián)盟（ UIC）的規(guī)定則居這兩者之間，摩擦系數(shù)采用 ~. 由此可看出，各國規(guī)定的摩擦系數(shù)值出入是很大比較的，當(dāng) 然所采取的措施也不同。 Abaqus 實例分析 1 分析高強(qiáng)度螺栓的預(yù)緊力 螺紋聯(lián)接預(yù)緊力的重要性 闡述 工業(yè)生產(chǎn)中，螺紋聯(lián)接質(zhì)量的 重要性已引起廣泛的重視。因為螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力將對螺紋的總載荷、聯(lián)接的臨界載荷、抵抗橫向載荷的能力和接合面密封能力等產(chǎn)生影響。如果改變擰緊方法，給螺栓施加拉力，使之伸長，然后輕輕旋緊螺母，待撤去拉力后，由于螺栓收縮就可在聯(lián)接中產(chǎn)生和拉力相等的預(yù)緊力。 （ 2）被聯(lián)接件滑移、分離或緊固件松脫 對于承受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力使被聯(lián)接件間產(chǎn)生正壓力，依靠摩擦力抵抗外載荷，因此，預(yù)緊力的大小決定了它的承受能力。預(yù)緊力不足還將引起強(qiáng)烈的橫向振動，致使螺母松脫。同時，許多產(chǎn)品的成本是與需要裝配的零件數(shù)目成正比的，所以預(yù)緊力過小將導(dǎo)致裝配成本和制造成本以及維修費(fèi)用的增加。 預(yù)緊力的大小根據(jù)螺栓組受力和聯(lián)接的工況要求決定。 根據(jù)螺紋聯(lián)接狀態(tài)及參數(shù)，可在產(chǎn)品使用手冊上查出薦用的擰緊力矩指示值 Ty。 按螺母轉(zhuǎn)角控制預(yù)緊力是利用螺母轉(zhuǎn)角與預(yù)緊力的線性關(guān)系。 。 上述兩種預(yù)緊力控制方法可以互相校核調(diào)整，一般采用以力矩法為優(yōu)先的原則，即力矩法預(yù)緊、螺母轉(zhuǎn)角法調(diào)整，當(dāng)扭矩表讀數(shù)達(dá)到所需擰緊力矩 Ty，螺母轉(zhuǎn)角讀數(shù)為φ △時，則以所需擰緊力矩Ty為控制值；當(dāng)扭矩表讀數(shù)未達(dá)到所需擰緊力矩， Ty 為 Ty△時，螺母轉(zhuǎn)角讀數(shù)已達(dá)到所需的螺母轉(zhuǎn)角φ，則修正所需擰緊力矩，以所需擰緊力矩 Ty（△ /2）為控制值。對于一般的螺紋聯(lián)接，產(chǎn)品使用手冊所列參數(shù)僅為螺紋規(guī)格及其材料的屈服極限σ s 值。 5 控制預(yù)緊力的方法 利用 JYB20 型液壓扭矩扳手控制預(yù)緊力的方法：實施力矩法和實施螺母轉(zhuǎn)角法。擰緊螺母時，要克服螺旋副間的螺紋力矩 T1和螺母與被聯(lián)接件（或墊圈）支承面的端面摩擦力矩 T2。減小預(yù)緊力雖然能使螺栓上循環(huán)變化的總載荷的平均值減小，但卻使載荷變幅增大，因此，總的效果大多數(shù)是使螺栓疲勞壽命下降。 對于受軸向載荷的螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力使接合面上產(chǎn)生壓緊力，受外載荷作用后的剩余預(yù)緊力是接合面上工作時的壓緊力。預(yù)緊力的作用，主要是消除因加工誤差產(chǎn)生間隙，保證螺紋配合的接觸面積。從而使預(yù)緊力的控制成為螺紋聯(lián)接的重要問題之一。絕大多數(shù)螺紋在聯(lián)接時都要預(yù)緊，目的在于增強(qiáng)聯(lián)接的剛性、緊密性、防松及防滑。無機(jī)富鋅漆和硅鋅漆在國外都有研究和采用，也認(rèn)為是一種比較好的處理方法，但影響摩擦系數(shù)的因素很多，為了保證連接的承載能力，需要各環(huán)節(jié)都能保證質(zhì)量。有些國家采用轉(zhuǎn)角法擰緊高強(qiáng)度螺栓時，對于強(qiáng)度較低（ 28
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