发动机飞轮螺栓的三维有限元计算分析

结合大功率柴油机性能强化的数值计算，针对螺纹连接几何形状和载荷条件的复杂性，建立了装配实体模型；在考虑柔性曲轴附加转矩的情况下，采用接触分析法对发动机的飞轮螺栓进行了三维有限元计算；得出了螺栓工作状态下最危险点发生的位置，考核了螺栓的疲劳强度安全系数，分析结果表明，螺纹连接是一种弹塑性模型。提出了发动机性能强化后螺栓连接的三种优化设计方案。     

基于周期对称模型的MW级风电机组变桨轴承连接螺栓强度计算

针对MW级风机变桨轴承连接螺栓的强度分析问题,采用周期性建模的方式建立了螺栓的有限元分析模型,并基于GL规范计算了螺栓的极限强度及疲劳强度。首先在最大预紧力工况下基于最大极限载荷计算得到了螺栓的最小极限安全系数。然后通过比较3个叶片的极限疲劳载荷得到了最大的极限疲劳载荷,在最小预紧力工况下基于该载荷得到了螺栓的载荷-应力非线性曲线,构建了新的载荷谱并根据载荷-应力曲线将该载荷谱转化为应力谱,利用雨流统计和Palmgren-Miner准则得到了螺栓的最小疲劳安全系数。计算结果表明,变桨轴承与轮毂连接螺栓和变桨轴承与叶片连接螺栓的极限、疲劳强度满足设计要求;该方法减少了有限元的计算量,为螺栓的强度分析提供了新的思路。     

某核电站柴油发电机组抗震分析

柴油发电机组属于抗震Ⅰ类设备,根据核电安全法规必须对抗震Ⅰ类设备进行抗震性能鉴定。利用有限元分析软件ABAQUS建立机组整体有限元模型,以机组所在厂房标高的楼层反应谱为地震输入利用反应谱分析法采用CQC振型组合结合SSRS地震方向组合并考虑自重和柴油机不平衡力矩作用对机组进行抗震分析,根据ASME规范中B级和D级使用准则评估机组抗震性能,结果表明忽略公共底座应力集中的情况各机组部件抗震性能良好。采用修正的等效静力法对机组部分连接螺栓进行可靠性分析,结果表明在等效地震加速度作用下螺栓强度满足ASME规范并且预紧力设计合理。     

超高液压螺栓拉伸器的安全系数评定与试验研究

该文采用有限元仿真与试验研究相结合的方法对超高压螺栓拉伸器的安全系数进行评定.首先利用ANSYS软件对螺栓拉伸器中关键结构在不同工况下进行强度校核,并且优化结构进而保证应力水平控制在安全范围内,得到合理的安全系数;同时制定试验方案,对螺栓拉伸器进行模拟工况试验,试验得到的结果与仿真的结果进行对比,为结构可靠性和安全性提供依据.     

MW级风力发电机轮毂与主轴连接螺栓强度分析

针对MW级风力发电机轮毂与主轴连接螺栓强度设计问题,运用有限元软件ANSYS建立轮毂与主轴连接螺栓仿真模型;通过对轮毂与主轴连接螺栓的受力分析、螺栓有限元模拟方法的研究,基于GL规范,分别利用有限元方法和工程计算,对该连接螺栓进行了强度分析和接触面滑移分析。研究结果表明,螺栓强度和滑移面剪切力满足设计要求。该研究为风机轮毂与主轴连接螺栓强度校核提供了参考。     

发动机连杆强度及稳定性分析

针对新设计的发动机连杆,采用有限元仿真分析方法校核其强度及稳定性。通过对发动机连杆进行承载分析,并建立发动机连杆有限元模型,对发动机连杆及联接螺栓进行了强度分析,采用预应力模态分析方法对发动机连杆进行了模态分析,基于屈曲分析理论对发动机连杆进行了屈曲分析。分析结果表明:发动机连杆最大等效应力为500.28 MPa,安全系数为1.57,连杆联接螺栓最大等效应力为251.99 MPa,安全系数为2.54。证明了连杆及联接螺栓均满足强度设计要求;模态分析得到连杆与活塞联接处易发生振动失圆;发动机连杆一阶屈曲载荷系数为6.24,连杆的屈曲临界载荷为727 667.87 N,连杆设计满足屈曲稳定性要求。上述分析可为发动机连杆设计提供参考。     

直驱式抽油机法兰连接螺栓的有限元分析

基于ANSYS Workbench软件对新型高效节能直驱式抽油机8型机法兰连接螺栓进行分析研究,建立了直驱式抽油机的有限元简化模型,对法兰螺栓进行了理论计算,仿真数据与理论值基本吻合,证明了模型简化的合理性以及有限元分析可以满足工程需要。针对工作载荷和极限情况下的抽油机法兰连接螺栓进行分析计算,得到了连接螺栓的应力分布云图,同时分析了不同法兰连接筋板和连接螺栓失效情况对法兰螺栓受力影响,可以有效的预测法兰螺栓的断裂,为该系列抽油机安全性能分析提供有力的依据,同时提高了该产品市场竞争力。     

螺栓-法兰连接用弹性垫圈载荷变形特性研究

采用有限元分析方法和压缩回弹性能实验对螺栓-法兰连接用弹性垫圈在轴向载荷下的载荷变形响应关系进行了计算模拟和实验研究，计算结果与试验数据较为吻合，表明本文提出的有限元分析模型可较好地用于研究弹性垫圈的力学行为。在此基础上，通过对模拟计算数据的数值拟合，得到了轴向载荷下弹性垫圈的压缩、回弹性能公式，为弹性垫圈的规范化、参数化设计以及含弹性垫圈的螺栓-法兰连接系统的紧密性分析与设计提供依据。     

主轴承座长短螺栓连接结构强度分析研究

柴油机升功率的大幅度提高对强载度的要求不断提高,螺栓预紧力加载下模拟计算研究愈发显得重要与必要。利用有限元软件ABAQUS强大的求解非线性问题的能力和模拟复杂可靠性的优势,对某型单缸柴油机机体分别进行长短螺栓连接建模模拟,对比分析当长螺栓截去一部分时,机体的模态频率、振型和各主要部件的应力变化,探讨两种不同连接方式对主轴承结构强度的影响。     

气缸的螺栓连接有限元应力分析

针对气缸螺栓连接选择不当造成应力集中、材料浪费、制造工艺复杂等问题,利用有限元方法进行分析,得到丰富数据,能够满足设计要求,并对结果通过理论计算加以论证。此方法也可用于受力形式和约束条件更加复杂的螺栓连接的设计。     

矿井提升机主轴螺栓布置方式对其连接性能的影响分析

主轴装置作为矿井提升机重要的承载构件,其螺栓连接布置的方式对主轴的承载性能具有重要的影响。针对主轴装置的连接结构进行分析并采用有限元仿真分析的形式对不同连接螺栓布置时的性能进行分析。结果表明,主轴装置连接采用的螺栓数量越多,则连接夹板受到的应力作用最小,且产生的位移量也最小,有利于提高主轴的承载性能。     

螺栓摩擦系数对连接防松影响的有限元分析

螺栓连接受横向振动载荷一段时间后,容易出现连接松动,夹紧力衰退,夹紧失效等现象.国内鲜见钎对螺纹连接松动现象的有限元仿真,文中利用ABAQUS有限元软件建立了螺栓连接模型,对连接松动过程进行仿真.以建立的松动模型为基础,通过对比几组螺栓连接的防松特性,得到了螺栓连接摩擦系数越大其防松性能越佳的结论,该结论与螺栓连接的摩擦力矩防松机理相吻合.     

MW级风机变桨轴承与轮毂连接螺栓的强度分析

针对某MW级风电机组变桨轴承与轮毂连接螺栓强度设计问题,利用ANSYS软件建立了该变桨轴承与轮毂连接螺栓仿真模型,通过对变桨轴承的受力分析和变桨轴承、螺栓有限元模拟方法的研究,基于GL规范分别利用有限元方法和理论分析方法对该连接螺栓进行了强度分析和接触面滑移分析。研究结果表明,螺栓的极限强度和疲劳强度满足设计要求,极限计算中有限元分析结果和理论分析结果基本一致,接触面之间不会发生使螺栓承受剪切力的滑移。该研究结果为风机变桨轴承和轮毂连接螺栓设计提供了参考。     

后机身静力试验加载端盖设计与优化

根据加载端盖需要满足的试验加载以及约束要求,设计了一种后机身静力试验加载端盖结构。采用梁单元模拟加载端盖中的螺栓连接,板壳元模拟加载端盖中的对接端板、"工"字型钢以及盖板的建模方法,对其进行有限元分析,给出分析结果和强度校核结论。最后根据有限元分析结果,针对"工"字型钢安全系数低的问题对其进行了优化,最终使其达到设计要求,为该型飞机后机身静力试验加载端盖的设计优化提供了重要支持。     

中小型燃气轮机试验台主设备基架的有限元分析

针对中小型燃气轮机试验台主设备基架结构设计可行性和螺栓连接结合面钢化模型适用范围等问题,对不带箱装体燃气轮机机组、带箱装体燃气轮机机组以及水力测功器机组载重状态下基架结构动力学特性等方面进行了有限元分析,对机组载重状态以及螺栓连接结合面的处理方法进行了归纳,提出了将质量单元法应用到机组载重状态的模拟中以及将弹簧单元法和钢化模型技术应用到螺栓连接结合面的模拟中。研究结果表明,两种螺栓连接结合面处理方法下,不带/带箱装体燃气轮机基架的模态计算结果最大偏差为2.85%,水力测功器基架的结果最小偏差为19.2%;同时,主设备基架的结构动力学分析结果验证了其结构设计满足使用要求,进而为试验的安全运行提供保障。     

基于有限元子模型法的架桥机主梁螺栓强度分析

介绍了节段拼装一体化架桥机的主体结构,特别是主梁结构。为了得到架桥机桁架主梁中节段连接构件螺栓的受力情况,选取全悬挂工况对主梁的强度和刚度进行分析,通过有限元子模型法建立螺栓计算的子模型,施加边界条件,对螺栓进行受力分析。计算结果表明,采用有限元子模型法可以较准确地获得螺栓的受力情况,且该方式对计算机性能要求较低,为架桥机主梁的结构设计和改进提供了更合理的分析和评估方法,同时对其他局部应力集中部位的计算具有借鉴意义。     

水平摆式犁安全螺栓的有限元分析

建立了某型水平摆式犁安全螺栓的有限元模型,对其在田间实际工作环境下的变形和应力分布进行了分析和计算.通过对计算结果和试验结果的比较,验证了该模型的可靠性.计算结果表明,由于应力集中,该螺栓的螺杆与螺帽线连接部位的应力值最大,但低于其材料屈服应力极限,故安全系数较高.此结论可为该产品前期设计提供参考.     

柴油机铸造机体主轴承座结构强度分析及优化

为验证某款新开发的直列4缸柴油发动机主轴承座设计的可靠性,建立了包括气缸体、主轴瓦、轴承盖、曲轴及连接螺栓的发动机主轴承座有限元强度分析模型,运用Abqus和Femfat软件从应力分布、安全系数、轴瓦背压、主轴承孔变形等四个方面进行了强度计算。针对计算结果中主轴承座安全系数不足的问题,提出了结构改进方案,并重新对改进后的主轴承座进行应力和安全系数计算分析,结果表明,改进方案对疲劳安全系数的提高有明显的效果,满足设计要求。     

混凝土搅拌机拖行轮胎螺栓材质的研究

某型搅拌机拖行轮胎螺栓设计规格M16×1.5,材料为45钢调质.在满足拖行安全的前提下,将拖行螺栓材质改为20钢.该拖行轮胎螺栓为铰制孔预紧螺栓.根据设计手册,结合螺栓拖行工况,应对螺栓进行匀速拖行时横向载荷下螺栓的剪切应力和螺杆与铰制孔壁接触面的挤压应力设计计算与在紧急制动时横向载荷下螺栓的剪切应力设计计算.设计计算结果是,匀速拖行时横向载荷下螺栓的剪切强度安全系数为6.8;螺杆与铰制孔壁接触面的挤压应力安全系数42.9;紧急制动时螺栓的剪切强度安全系数为1.04.即采用20钢不渗碳调质作搅拌机轮胎螺栓材质能满足拖行的安全要求.研究成果既有效地满足了用户需求,又为工厂和国家增加了可观的经济效益.     

基于有限元方法的压力容器螺栓连接强度分析

针对以获得螺栓预紧效果为目标的螺栓有限元仿真问题,提出一种基于ANSYS的简单可靠易行的模拟盲孔、通孔螺栓连接有限元仿真的方法,并完成对某特定结构压力容器螺栓连接的有限元分析。计算中考虑螺栓连接的接触特性,在预紧状态和设计压力状态下,对压力容器有限元模型进行了接触弹塑性分析。利用分步加载技术,模拟了主螺栓预紧及加压过程中主构件的应力场和位移场情况,得到螺栓受拉伸和受剪切的危险截面均在螺母与内齿套法兰接合面靠近内齿套外圆部位,为实现压力容器设计的准确性和可靠性提供了一个有效途径。