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文中在常规有限元仿真基础上,引入螺栓轴向刚度与剪切刚度,建立了包含简化螺栓模型的系统级有限元模型。通过仿真获得了螺栓的轴向载荷与剪切载荷,计算结果表明,不同螺栓的初始载荷分布严重不均衡。以螺栓轴向载荷方差最小为目标,针对螺栓布局开展优化。优化后的结果表明,螺栓最大承载降低了29.5%,螺栓强度、寿命均满足设计要求。相较于传统螺栓建模的系统级有限元仿真,文中方法减少了有限元建模的工作量和后期计算资源需求,能够快速迭代,获得螺栓优化布局,从而有效降低螺栓件承载的不均衡性,提高连接可靠性。 相似文献
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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。 相似文献
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通过有限元预紧力单元模拟螺栓预紧力的方法计算量较大,不太适合大型螺栓连接结构的工程计算。基于有限元软件MSC./Patran,将螺栓连接结构视为层单元,应用层单元法和多点约束技术对典型的L形螺栓连接结构建立了有限元模型,并完成了模态分析,将模态计算结果与完全刚性连接的一体化简化模型的模态分析结果及实际结构的模态实验结果进行了比较。研究表明,该方法的计算结果与实验结果较一致,且计算量小,为有预紧力作用下螺栓连接结构的有限元计算提供了准确可靠的计算方法。 相似文献
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螺栓连接广泛存在于航空、航天以及武器等工程实际结构中。对剪切式8.8级准6螺栓螺栓连接结构,利用50t结构试验机,研究一种典型螺栓连接结构的非线性静力学行为。实验设计了整体对比试验件、研究型试验件,其中整体对比试验件用于分析、量化试验及材料性能的分散性及消除端部效应,研究型试验件用于研究螺栓连接结构的非线性静力学行为及非线性力-位移内蕴关系。通过实验研究,初步建立剪切式螺栓连接件唯象等效模型,将获得该模型推广应用至一种典型螺栓连接结构的连接单元简化数值模型。最后,将螺栓连接结构简化计算结果同试验、精细模型结果进行了对比分析,验证了使用连接单元对螺栓连接结构进行简化有限元数值模拟的有效性。 相似文献
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螺栓联结结构冲击破坏模型简化研究 总被引:2,自引:0,他引:2
为了减少系统有限元模型中单元数量,提高分析效率,首先应用显式瞬态分析软件LS-DYNA 对精确螺栓联结有限元模型进行冲击破坏分析.并基于上述计算结果,使用各向异性材料模型建立基于塑性应变破坏的螺栓联结简化模型.在同样边界条件下,对螺栓连接精确模型与简化模型的应力和应变进行对比计算,并针对两者差异对简化模型材料参数进行改... 相似文献
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气缸连接螺栓以真实几何形状建模时,模型的最小单元尺寸过小,求解时间步长较短,模型的求解效率较低.针对这一问题,研究可行的螺栓建模方法.基于等截面积思想,提出以方形截面螺栓简化圆形截面螺栓的建模方法,建立了与圆形截面螺栓截面积相等的方形截面螺栓,开展碰撞仿真.对比了方形截面螺栓模型和圆形截面螺栓模型的最大等效应力和求解效率,对方形截面螺栓建模方法进行验证.对比结果表明,方形截面螺栓模型与圆形截面螺栓模型的最大等效应力大小和位置一致性较好,方形截面螺栓模型的最小单元尺寸更小,模型的求解效率更高,为螺栓在整车级有限元碰撞仿真中的高效建模提供参考. 相似文献
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基于虚拟材料方法的螺栓预紧力模拟的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
螺栓的预紧力是影响螺栓连接面力学特性的一个重要的因素,在精度需求较高的含螺栓连接的有限元分析中,需要考虑螺栓的预紧力。运用虚拟材料方法模拟模态分析中的螺栓预紧力,首先根据结合面的参数计算各个预紧力下的虚拟材料属性,在有限元软件中建立含虚拟材料连接面的模型,仿真得到螺栓连接板件的固有频率和振型。仿真结果跟模态实验结果一致,验证了采用虚拟材料方法模拟螺栓预紧力的有效性,为装配体的有限元建模提供了途径。 相似文献
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紧联接不控制预紧力时普通螺栓的简捷设计计算方法 总被引:1,自引:1,他引:0
针对紧联接不控制预紧力时普通螺栓的设计计算需采用试算方法的问题 ,提出一种无需试算的新方法即查表法。通过所编制的螺栓许用拉力表的直接查找可以避免重复试算的繁琐和计算误差 ,简化计算步骤并提高计算的准确性 相似文献
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在实际工程应用中,针对如何有效地利用ANSYS软件对齿轮箱螺栓结合面进行有限元建模分析的问题,通过对螺栓结合面建模的难点和关键点—螺栓预紧力的模拟、螺栓接触面的模拟以及螺栓实体有限元模拟的建模方法的研究,系统地阐述了基于ANSYS的7种类型的齿轮箱结合面螺栓有限元建模方法,利用ANSYS软件对其中4种典型的螺栓有限元建模方式进行了静力分析和模态分析,分析比较了不同建模方法在静力学和动力学方面的结果差异。研究结果表明,在仿真效率和仿真精度方面,耦合螺栓模型是一种更为合适的建模方法,但在实际应用中采用实体螺栓有限元模型模拟实际结构中的螺栓时,能够更好的反应实际工作中螺栓连接结构的应力变化,是各种建模方法中的优选方案。 相似文献
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A finite-element analysis of the connecting bolts of slewing bearings based on the orthogonal method 总被引:3,自引:0,他引:3
Qiu Ming Yan Jiafei Zhao Binhai Chen Long Bai Yaoxing 《Journal of Mechanical Science and Technology》2012,26(3):883-887
This paper presents an analysis of the main factors affecting the performance of connecting bolts for slewing bearings. For
double row four-point contact ball bearings, major factors include the preload, friction coefficient and height of the bushes.
First, bolt connection performances with different levels of each factor are calculated with the finite element method (FEM).
Then, the calculation results are analyzed with the orthogonal method. The analysis indicates that the preload is the most
important factor affecting the bolt connection performance, followed, to a lesser degree, by the height of the bushes. The
friction coefficient is the least important factor. 相似文献
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