畢業(yè)論文-螺栓連接的有限元模擬分析-全文預(yù)覽
【正文】 0公 斤 毫 米 ）的螺栓，則允許擰緊時(shí)應(yīng)力超過屈服點(diǎn)，而對(duì)于 2110公 斤 毫 米 的螺栓則就比較謹(jǐn)慎。我國(guó)目前所用的 40 硼高強(qiáng)度螺栓強(qiáng)度為 2115公 斤 毫 米 ，使用以來雖然發(fā)生延遲斷裂的比例比較小，但每斷一個(gè)螺栓會(huì)造成緊張氣氛，所以亦應(yīng)設(shè)法盡量避免。我國(guó)于 1957年開始 研究高強(qiáng)度螺栓，目前除特大橋外，一般跨度小于 128 米的跌路鋼橋都已使用高強(qiáng)度螺栓。 國(guó)內(nèi)外研究： 高強(qiáng)度螺栓代替鉚釘用于剛結(jié)構(gòu)約有 40~50 年的歷史。 ABAQUS/CAE（ Complete ABAQUS Environment）是 ABAQUS 的交互式圖形環(huán)境，用它可方便而快捷地構(gòu)造模型，把它分解為便于網(wǎng)格化的若干區(qū)域，并對(duì)幾何體賦于物理和材料特性、荷載以開始 前處理 ,建模 ,劃分網(wǎng)格 設(shè)置邊界條件 解算器，求解控制方程， 輸出結(jié)果 后處理，分析結(jié)果 結(jié)束 及邊界條件。 有限元方法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化，用有 限個(gè)容易分析的單元來表示復(fù)雜的對(duì)象，單元之間通過有限個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解。 無論是分析靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)問題 , 還是穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)問題 ?？煽浚瑖?yán)密的強(qiáng)度理論研究是生產(chǎn)高強(qiáng)度，高質(zhì)量的零部件的前提。以下簡(jiǎn)明舉 出幾點(diǎn)影響螺栓強(qiáng)度的因素和提高螺栓強(qiáng)度的措施。39。39。F ；工作時(shí)，在軸 向工作載荷 F作用下，接合面有分離趨勢(shì)，該處壓力由 39。這種聯(lián)接的失效形式有兩種：① 螺桿受剪面的塑性變形或剪斷；② 螺桿與被聯(lián)接件中較弱者的擠壓面被 壓潰。如摩擦力之總和大于或等于橫向載荷 RF ，被聯(lián)接 件間不會(huì)相互滑移，故可達(dá)到聯(lián)接的目的。若接合面間的摩擦力不足，在橫向載荷作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則認(rèn)為連接失效。39。 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。 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。沒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。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)生較大的過載，對(duì)作為緊固件的螺栓帶來強(qiáng)度高要求。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)。在許多方面應(yīng)用大量連接，例如：鍵連接、鉚連接、焊接、銷連接、膠接、螺栓連接等。 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、 汽車以及各種工程 機(jī)械等 結(jié)構(gòu)之中。 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。因此，有限元在螺栓強(qiáng)度校核中的應(yīng)用越來越廣泛。 所以螺栓所受到的工作拉力就是工作載荷 F。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。 緊螺栓聯(lián)接有預(yù)緊力 F′，按所受工作載荷的方向分為兩種情況： （ 1）受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接 受橫向載荷工作載 荷的螺栓連接，螺栓與孔之間留有間隙，承受垂直于螺栓軸線的橫向工作載荷 F,它靠被連接件間產(chǎn)生的摩擦力保持連接件無相對(duì)滑動(dòng)。因螺栓桿與螺栓孔間有間隙
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