螺栓连接的有限元建模及仿真分析

针对螺栓连接结构的仿真分析,建立了单体螺栓连接有限元模型和螺栓法兰有限元模型.理论计算和仿真分析均表明,在施加拧紧力矩后,装配应力主要产生在实体螺栓的螺头、垫圈和被连接件之间;与此同时,最大应力值也出现在螺母与螺杆连接处.模态分析表明,螺栓预紧力的大小对结构的影响很小.对于螺栓法兰连接结构,由装配引起的应力变化和分布也局限在各螺栓附近,其余部位影响甚小.为了提高仿真计算的效率和准确度,建议采用实体螺栓连接模型.     

螺纹连接预紧力在机载发射装置中的应用

螺纹连接在产品中普遍采用，螺纹连接的预紧力对装配产品的性能有较大影响。介绍了预紧的重要性，通过受力分析给出螺纹连接的最大预紧力、最小预紧力和适当预紧力的计算方法。对几种常用控制预紧力的方法进行比较后，结合实际选择了扭矩拧紧法，给出拧紧力矩的计算方式。最后汇总列出几种常用螺钉的适当预紧力和拧紧力矩。     

气锤冲击作用下含螺栓连接组合结构加速度响应研究

为了获得组合结构在高过载环境中的加速度响应规律,进行了气锤过载冲击实验,得到带螺栓连接组合结构不同位置的加速度响应,并使用AbAqUS有限元软件对实验动态冲击过程进行仿真研究,验证了数值仿真的可靠性。利用验证的有限元模型对高过载环境中螺栓预紧力、气锤冲击速度对组合结构不同位置加速度的影响进行仿真分析。结果表明螺栓预紧力较小时,组合结构对加速度“削弱”明显,当1#和2#位置螺栓预紧力达到10 kN和15 kN 时,组合结构对加速度“削弱”作用减小并趋于稳定;初始冲击速度增加,相邻位置加速度差值增加,差值基本呈线性关系,斜率分别为0.02566和0.01357。以上结论为实际工程应用抗过载设计提供参考依据。     

柴油机气缸盖/气缸套之间的密封性能研究

针对12V型整体式气缸盖柴油机的气缸盖/气缸套密封系统,采用有限元法,研究了固紧螺栓预紧力大小及分配、固紧螺栓位置、气缸盖材料等因素对密封系统性能的影响规律。对确定的气缸爆发压力,计算出了理论上能保证密封的最小预紧力。得出的结论有益于对整体式气缸盖柴油机的改进设计。文中计算采用了SDRC公司的I-DEAS     

ANSYS在预紧结构优化设计中的应用

首先采用有限元算法得到应力分布和预紧力计算结果,并根据计算结果,运用ANSYS的优化模块,对预紧簧片的厚度和预紧力进行迭代运算,直到得到满足设计要求的预紧力为止.优化结果显示,当簧片厚度为0.334mm时,所提供的预紧力与设计要求的38N最为接近.最后将仿真得到的最优结果与试验结果比较,得到了一致的结论.     

基于接触面特征的螺栓联接刚度研究

螺栓联接由于其可靠和有效性在工业界得到广泛应用,螺栓联接设计中的联接刚度设计在螺栓联接结构中具有十分重要的作用。提出一种最佳预紧力下螺栓联接结构的有限元分析方法,在综合考虑螺栓螺母与被联接件及被联接件之间的受力、接触、摩擦等非线性因素的基础上,采用不同结构的系列参数模型运算结果进行联接刚度分析,研究了螺栓预紧力、被联接板厚度、螺栓公称直径、被联接板外径及螺母系数等因素对联接刚度的影响。通过接触面压应力分布实验验证和连续性假设,对联接结构刚度函数式进行无量纲化推导,实现了系列参数模型无量纲化刚度数据的有效拟合,在有限元分析结果基础上获得了计算螺栓联接结构联接刚度的计算公式。通过与有限元分析结果及文献［4-6］结果比较,验证了该刚度计算公式的有效性和可靠性。     

串联增强型电磁轨道炮螺栓预紧封装性能分析

为了研究螺栓连接预紧方式的串联增强型轨道炮的身管封装性能,从电磁场的角度出发,计算了电磁轨道炮发射时导轨中的电磁力,进而得到了身管应力、应变和位移量。建立三维串联增强型电磁轨道炮离散预紧身管模型,计算了在一种斜坡电流激励条件下导轨的应力、应变和位移量的变化规律,以及身管封装部件应力、应变及位移的变化规律。从计算结果看出,在螺栓预紧条件下,导轨及身管处于一定初始位移及应力、应变下,随着电流的逐渐增大和作用时间增大,各参量也逐渐增大,且呈现明显的波动状,导轨的位移在螺栓位置有明显的下降趋势。身管部件的最大位移量远小于导轨的位移量,保证了与导轨的接触,也在一定程度上控制了导轨的最大位移量,对身管的封装性能有积极的作用。     

飞行器结构考虑连接面刚度的固有特性计算研究

通过对飞行器典型的连接面的接触分析得到连接面刚度特性,再对结构进行固有特性计算.得到不同预紧力下,不同连接件个数对结构固有特性的影响.然后求解结构固有特性的实质问题,并通过计算实例选择一种较优的特征值求解方法.对一个实际的飞行器结构进行计算,从而验证了接触理论有限元数值方法加特征值计算方法的工程实用价值.     

剪切式爆炸螺栓火工冲击作用解耦试验及特性

为了辨识剪切式爆炸螺栓冲击产生的来源,设计了有预紧力、无预紧力、无活塞剪切和仅火药燃烧四种不同状态的爆炸螺栓,实现了火药燃烧、活塞剪切薄弱面、活塞行程末端碰撞和预紧力释放四种冲击源的解耦,利用压阻加速传感器测量其在60 cm×60 cm×1 cm的等效铝板上距冲击源中心15 cm处的响应加速度,以此计算出了各冲击源的冲击响应谱,并与整个事件的冲击响应谱进行对比分析。结果表明,不同冲击源的特性不同,火药燃烧诱导的冲击主要表现为高频,而活塞剪切薄弱面和活塞行程末端碰撞引起的冲击集中在中低频。在整个频域内,预紧力释放是整个冲击响应输出的主要贡献者,大约占57.51%,而火药燃烧、活塞剪切和活塞碰撞三个冲击源的贡献相当。     

OICW发射时人枪作用数值仿真研究

理想单兵战斗武器（OICW）发射榴弹时，人体所受冲击力过大，需采用加管退缓冲系统的方法来进行发射。对这一方案进行了数值仿真计算，并与非管退方案进行了对比，同时研究了管退缓冲系统中不同管退距离、弹簧预紧力、弹簧刚度和缓冲阻尼等参数下，人枪系统的响应情况。     

运载火箭大直径螺栓承受拉弯耦合载荷失效判据研究

随着中国运载火箭箭体直径和载荷不断增大，在关键承力点，逐渐使用大直径螺栓，由强度高塑性好的材料制造。因为力学环境复杂，受拉螺栓会承受较大附加弯矩，导致提前破坏。为了准确评估螺栓塑性下附加弯矩折合轴拉力，从梁理论出发，推导了附加弯矩折合轴拉力的塑性折减系数，并进行仿真验证。然后从使用场景出发，设计了一套能够复现螺栓承受拉弯耦合载荷的试验工装，开展了大直径规格螺栓破坏试验。获取试验结果后，通过计算复现试验，提取螺栓破坏时承受的拉力和附加弯矩，使用获得的折减系数计算总轴拉力，其数值与出厂破坏均值相差约1%，验证了此方法正确性。     

基于无线传感器测量的转换装置同步控制系统研究

为保证活动发射平台转换装置在同升同降动作时多个支腿运动的同步性,避免因支撑力不均导致过载,造成台体结构损伤,针对活动发射平台转换装置提出一种基于无线传感器测量的转换装置位置测量方案,并设计一种基于位置反馈的全自动主从同步控制方案.试验表明该方案可实现转换装置高精度同步控制,且简单高效、灵活可靠,控制效果良好,解决了转换...     

迫击炮发射载荷缓冲技术研究

随着对武器威力与机动性需求的提高,迫击炮也在向着轻量化发展。近年来,通过采用轻型合金材料和复合材料已经可以有效地减小迫击炮炮身和座钣的质量。然而,进一步降低迫击炮质量则受制于迫击炮发射时的冲击载荷。故从减小作用到座钣的发射载荷出发,设计了一种适用于迫击炮的小行程弹性胶泥缓冲器,并建立迫击炮发射动力学模型,基于 Matlab对后坐运动进行了分析计算,对缓冲器的流液孔面积、后坐长度、后坐力等进行了分析,确定了缓冲器的结构参数。计算结果表明,笔者设计的缓冲器在不显著增加迫击炮结构尺寸的情况下能够有效降低迫击炮的后坐力。     

计及自动机碰撞的机枪发射系统动力学仿真研究

用有限元法时机枪发射系统进行动力学响应分析时,其自动机构件的碰撞力大小常不宜确定.该文利用多刚体动力学易于解算碰撞力的特点,为有限元提供计算载荷,给出计算实例.证明采用多体动力学和有限元法互相协同的方法对机枪发射系统进行仿真,既有助于提高仿真效率和精确度,也可为进一步参数修改和结构优化提供方便.     

发射车支腿反力及稳定性计算

本文对火箭发射车在前后轮组仍受一定支撑力和车架刚度对支腿反力和稳定性影响的情况下，导出了发射车在起竖和发射工况下，支腿反力和稳定性的计算公式。     

基于高斯投影的发射方位角精确计算方法

针对导弹试验,在进行弹道参数解算时,需要提供精确的发射方位角的问题,采用高斯投影的方法,详细推导了一种不同于传统的发射方位角计算方法,并提供了具体算法和模型.在理论分析的基础上,采用新方法对算例数据进行计算和分析.结果表明,用新方法计算得到的发射方位角精度达到秒级.该方法已在靶场发射方位角的计算中得到成功应用.     

单级线圈发射器中电枢的受力分析

为提高发射效率,对单级线圈发射器中大质量电枢的受力情况进行分析。基于大质量电枢在线圈中的运 动规律,利用仿真软件建立单级线圈发射模型,对不同质量电枢的运动特性和电枢以不同初速度进入线圈的受力情 况进行仿真并总结其规律,并将弹射线圈使用与否2 种情况下的效率进行对比。结果表明：在放电回路参数相同的 条件下,电枢质量增加,电磁力反向时间推迟;电枢进入线圈的初速度增加,电磁力反向时间提前。加设弹射线圈 的模型能提高发射效率。     

某型导弹发射单元机动作战伴随保障能力评估

为提高某型导弹发射单元机动作战伴随保障能力,提出一种基于AHP 和熵权法的伴随保障能力综合评估 方法。根据某型导弹发射单元机动作战任务,分析各阶段伴随保障任务的特点和需求,构建评估指标体系,运用AHP 和熵权相结合的方法计算各指标的综合权重,并依据建立的指标体系,运用熵权评估法对某型导弹发射单元机动作 战伴随保障能力进行评估,有效解决了伴随保障能力研究中评估指标不明确、缺少客观性等问题。结果表明：该评 估指标合理有效,评估方法能够为提高某型导弹机动作战伴随保障能力提供科学的理论决策依据。     

反坦克导弹初始质量的工程估算方法研究

本文通过理论分析和计算机仿真,研究了战术导弹初步设计阶段,导弹初始质量的工程估算方法。在分析影响导弹初始质量各主要因素的基础上,建立了计算导弹总体参数的数学模型,并通过算例进行了验证。该模型计算的结果精确度高,适应范围广,对战术导弹方案论证和初步设计都有参考价值。     

弯矩作用下火箭对接面螺栓拉力分布规律探讨

对火箭结构总体设计中弯矩作用下壳段对接螺栓拉力计算方法进行了分析，指出其中的不合理性，并采用有限无法对壳段典型对接形式进行了数值计算，探讨了对接端框厚度、螺栓分布圆半径及螺栓数目对螺栓拉力、对接面接触区域的影响。