畢業(yè)論文-螺栓連接的有限元模擬分析-文庫吧資料
2025-06-14 13:20本頁面
【正文】 國內(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。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。 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。 軟件分析的基本流程 : abaqus 的主要模塊 ABAQUS/Standard 是一個(gè)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(dòng)力、熱和電問題的響應(yīng)等。 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。在真實(shí)的物理結(jié)構(gòu)中 , 結(jié)構(gòu)的剛度會(huì)隨變形而發(fā)生改變 , 即所謂的 非線性分析。 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 。 Abaqus 簡介 ABAQUS 是國際上 最先進(jìn)的 大型通用有限元計(jì)算分析軟件之一 , 具有強(qiáng)大的計(jì)算功能和廣泛的模擬性能 , 擁有大量不同類型的單元模型 , 材料模型和分析過程等?？煽?，嚴(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。 前景展望 伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和各種分析軟件的成熟， ANSYS、 ABAQUS、 NASTRAN、 MARK、ALGOP 以及 ADINA等為代表的一系列分析軟件的不斷完善，運(yùn) 動(dòng)仿真技術(shù)的發(fā)展使其理論分析有了更加堅(jiān)實(shí)可靠的手段和依據(jù)，使得其更加接近真實(shí)情況，各種仿真軟件的分析系統(tǒng)的日趨完善使得對(duì)螺栓疲勞的分析計(jì)算更加科學(xué)，可信。以下簡明舉 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。對(duì)于受軸向變載荷螺栓的粗略計(jì)算可按總拉力進(jìn)行，其強(qiáng)度條件仍為上式。39。39。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。右圖其受力分析圖，在工作載荷作用前，螺栓只受預(yù)緊力 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。此時(shí)，螺栓孔為鉸制孔，與螺栓桿（直徑 sd 處 ）之間為過渡配合，螺栓桿直接 承受剪切，如上圖所示。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。對(duì)于剛活鑄鐵被連接件 可取 f=. （ a） 普通螺栓聯(lián)接 圖（ a） (a)普通螺栓聯(lián)接 :圖 （ a） 為 普 通螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接件承受垂直于軸線的橫向載荷 RF 。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。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： ??? 為螺栓的許用應(yīng)力，單位為 MPa。39。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）。 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。）外，螺栓并不受力。 螺栓 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
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