畢業(yè)論文-螺栓連接的有限元模擬分析-在線瀏覽
2025-03-05 23:50本頁面
【正文】 橫向載荷的鉸制孔螺栓聯(lián)接中，載荷是靠螺桿的剪切以及螺桿和被聯(lián)接件間的擠壓來傳遞的。故需同時驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度條件 : 剪切強(qiáng)度條件 : ? ?s2sd4F????? 擠壓強(qiáng)度條件 : spps m in= dhF????? ?? (2)受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接 現(xiàn)實(shí)生活中，螺栓所受外載荷與螺栓軸線平行的情況很多，如左圖所示的汽缸蓋螺栓聯(lián)接，即為承受軸向外載荷的聯(lián)接。F ，接合面受壓力 39。F 減為 39。F ，稱為殘余預(yù)緊力， 39。F 同時也作用于螺栓，因此，螺栓所受總拉力 FQ應(yīng)為軸向工作載荷 F與殘余預(yù)緊力 39。F 之和，即 : QF =F+ 39。F . 受軸向載荷的普通螺栓聯(lián)接工作載荷作用前后受力圖 所以螺栓的強(qiáng)度校核與設(shè)計(jì)計(jì)算式分別為： ? ?v = d4F??? ? ， ? ?1 QF??? 注意：當(dāng)軸向工作載荷在 0～ F之間變 化時，螺栓所受的總拉力將在 ~之間變化。 螺栓與被聯(lián)接件的受力與變形示意圖 螺栓的失效形式與 螺栓桿拉斷 螺紋的壓潰和剪斷 經(jīng)常拆裝時會因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施 螺栓連接承受軸向變載荷時，其損壞形式多為螺栓桿部分的疲勞斷裂，通常都發(fā)生在應(yīng)力集中較嚴(yán)重之處，即螺栓頭部、螺紋尾部和螺母支撐平面所在處的螺紋。 降低螺栓總拉伸載荷 fa 的變化范圍 改善螺紋牙間的載荷分布 減小集中應(yīng)力 避免或 減小附加應(yīng)力 除上方法之外 ，在知道工藝上采取冷鐓頭部和碾壓螺紋的螺栓，其疲勞強(qiáng)度比車制螺栓約高 30%，氰化、氮化等表面硬化理也能提高抗疲勞強(qiáng)度。 研究的目的意義： 螺栓連接的在各種設(shè)備及機(jī)械中廣泛應(yīng)用，連接的可靠性，安全性事關(guān)生命及整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?？煽康倪B接是機(jī)械設(shè)備及其零部件正常，安全，高效工作的必然要求，所以進(jìn)行螺栓的模擬分析的設(shè)計(jì)計(jì)算是發(fā)展生產(chǎn)的必然要求具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。無論是分析簡單的線彈性問題 , 還是包括各種不同材料 , 承受復(fù)雜荷載 , 以及變化的接觸條件的非線性組合問題 。 無論是隱式求解還是顯式求解 , 應(yīng)用 ABAQUS 都會得到令人滿意的結(jié)果。ABAQUS 被稱為 國際上最先進(jìn)的大型通用有限元分析軟件 ?, 并擁有世界最大的非線性力學(xué)用戶群 ,非線性分析正是 ABAQUS 最具有優(yōu)勢的領(lǐng)域。由于單元的數(shù)目是有限的，節(jié)點(diǎn)的數(shù)目也是有限的，所以稱為有限元法 (FEM， Finite Element Method)。 ABAQUS/Explicit 是用于特殊目的分 析模塊，它采用顯式動力有限元列式，適用于像沖擊和爆炸這類短暫、瞬時的動態(tài)事件，對加工成形過程中改變接觸條件的這類高度非線性問題也非常有效。并可檢驗(yàn)所形成的分析模型。 Abaqus 主要功能： 復(fù)雜的 固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題 模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料 其它工程問題：熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 /應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。 高強(qiáng)度螺栓和鉚釘比較，無論在施工和養(yǎng)護(hù)方面優(yōu)點(diǎn)很多，特別是因?yàn)榇蜚T釘噪音聲大，所以高強(qiáng)度螺栓在國外發(fā)展很快，現(xiàn)在美國橋 梁和建筑的鋼結(jié)構(gòu)工地連接已有 90%以上使用高強(qiáng)度螺栓。德國及其他一些歐洲國家仍然是鉚釘和高強(qiáng)度螺栓同時使用，德國習(xí)慣于在箱形梁的同一個橋上，工地連接的翼緣用高強(qiáng)度螺栓的腹板仍用鉚釘。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國（包括支援外國的）跌路鋼橋越已使用高強(qiáng)度螺栓 300萬套以上。一個高強(qiáng)度螺栓在一個摩擦面的承載能力 t，可用下式表示： ? 式中 N——
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