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。     

风力发电机叶根螺栓的疲劳分析

为保证风力发电机螺栓套预埋式叶根连接既不会在最大载荷下发生静强度断裂,也不会在循环载荷下发生疲劳破坏,在设计叶根时,需要进行螺栓疲劳分析。建立叶根螺栓的有限元模型,对叶根螺栓进行疲劳计算,得到叶根螺栓外部载荷与应力之间的关系曲线,进而通过疲劳损伤计算程序得到螺栓的疲劳损伤值,确认不同预紧力对叶根螺栓疲劳损伤的影响。     

摩擦离合器螺栓联接预紧力对疲劳寿命的影响

以气动摩擦离合器与变速箱联接螺栓为研究对象,通过预紧力的计算以及对螺栓疲劳寿命影响分析,给出了合理的预紧力矩范围。采用了有限元软件ANSYS对在预紧力与外载荷同时作用下的螺栓进行仿真计算,表明螺栓最大应力位置与实际失效情况相符,从而为有限元分析中施加预紧力载荷判断螺栓失效提供了可靠的理论依据和应用价值。     

基于等效模型的铰制孔螺栓力学设计与优化

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...     

高架索承载立柱固定螺栓工作载荷计算与选型

某型航行横向补给装置的高架索承载立柱由紧固螺栓固定在底座上.通过有限元分析法对补给装置承载立柱底座在正常工况和极限工况下的受力情况进行计算,得出其最大受力值.根据扭矩法设计立柱固定螺栓的强度计算公式,对最大受力状态下的螺栓工作载荷进行计算,并根据计算结果对螺栓进行选型.     

基于有限元方法的塔筒法兰螺栓维护判定研究

塔筒法兰螺栓联接可靠是保证风力机组安全运行的关键。通过对风力机组运行工况分析,推导出塔筒法兰面单个螺栓最大拉力的计算方法,为后续的螺栓强度计算提供参考。本文阐述了风力机组塔筒法兰螺栓2种断裂方式的断口宏观形貌,分析确定所有机型塔筒法兰螺栓的共性结构参数,基于APDL语言定制结构参数交互式输入界面,实现法兰螺栓的参数化建模、载荷施加以及求解,完成了塔筒法兰螺栓强度应力分析,提出的最大预紧力计算机制,可计算螺栓满足不同屈服强度下最大预紧力值,为螺栓的设计、选型以及现场操作人员预紧力的设定提供参考,具有重要的指导意义。     

基于FKM的某型转向架轴箱静强度评估

针对某型轨道车辆运行过程中转向架轴箱端盖表面易产生裂纹的问题,根据EN13749标准规定载荷,计算得到轴箱的静强度工况,对轴箱端盖进行仿真计算,并基于FKM准则对仿真结果进行评估。结果表明,在标准规定载荷下端盖最大应力超过屈服极限,进入塑性变形阶段,应力最大的位置位于端盖螺栓孔与端盖体的过渡区域。分析结果表明端盖应力过大的主要原因是螺栓预紧力过大;根据FKM准则计算出了轴箱端盖的主应力和各工况利用度,并提出了采用提高材料屈服强度和降低螺栓预紧力相结合的优化方案。     

基于接触分析的高强度螺栓疲劳寿命分析

针对结构复杂的螺栓连接及螺栓受力的复杂性,提出一种新的计算螺栓疲劳寿命的方法.本文通过有限元建模对某MW级风力发电机组塔筒法兰螺栓进行强度分析,并对应力最大螺栓进行分布加载计算;在MATLAB/simulink中对计算结果进行编程运算,拟合出螺栓载荷应力曲线;采用雨流计数法对载荷谱进行处理,结合材料的S-N曲线在Palmgrem-Miner理论准则下,并借助于MSC.Fatigue软件计算得到螺栓的疲劳寿命.同时应用Schmidt-Neuper理论及VD12230对螺栓疲劳寿命进行校核验证,得出这种新的螺栓疲劳方法的合理性.     

航空发动机低压涡轮转子连接螺栓预紧力分析

螺栓连接是航空发动机常用的结构形式之一,预紧力的计算是螺栓结构设计的重要步骤.笔者基于有限元法发展了涡轮转子连接螺栓的预紧力确定方法.首先应用线弹性叠加原理建立了综合考虑紧度裕度和强度裕度的预紧力准则,然后建立涡轮转子的循环对称三维有限元模型,施加载荷并计算出螺栓的最大松弛力和最大压紧力,最后根据准则确定了连接螺栓的预...     

轴向静载荷作用下螺栓强度的试验研究

试验研究表明:在轴向静载荷作用下,无论松联接或紧联接,以及联接中的预紧力是否控制,螺栓强度与直径的关系具有相同的趋势,螺栓的强度也几乎相近。并发现螺栓中扭转应力的存在并不降低螺栓的抗拉强度。据此,本文对轴向静载荷作用下紧螺栓联接的强度计算提出了看法。     

基于可靠指标的密封螺栓静强度设计

考虑内压容器垫片密封螺栓静强度和载荷的模糊不确定性,应用模糊等效随机的信息熵理论,将密封螺栓的模糊静强度和模糊载荷分别等效为随机静强度和随机载荷;根据等可靠度的观点,确定了密封螺栓静强度在不同工况时的可靠指标,建立按可靠指标进行密封螺栓静强度设计的方法,得到其静强度安全系数。研究表明,(1)按静强度可靠指标得到了计算密封螺栓最小直径的公式。(2)密封螺栓在预紧、正常操作、气压试验与液压试验时,屈服强度的可靠指标分别为2.486 0、2.486 0、1.920 4与0.815 0,抗拉强度的可靠指标分别为5.644 6、5.644 6、5.644 6与4.270 0。(3)基于满足屈服和抗拉强度的可靠指标,螺栓屈服与抗拉强度的最小安全系数分别为1.45与1.90。     

非对称齿廓齿轮弯曲疲劳强度理论分析与试验

为提高齿轮承载能力设计齿轮两侧压力角不等的非对称渐开线新齿形,推导双压力角非对称齿廓齿轮工作齿侧与非工作齿侧的渐开线齿廓方程和齿根过渡曲线方程,通过迭代计算和优化策略提出非对称齿廓齿轮疲劳强度解析法计算公式。编制生成非对称齿轮齿廓的参数化程序,在此基础上建立非对称齿廓齿轮有限元分析模型。通过解析法对不同压力角组合的非对称齿廓齿轮弯曲应力和危险截面位置计算得出,随着工作齿侧压力角的增大齿根最大弯曲应力逐渐降低,单齿啮合区向齿顶偏移;通过对有限元模型进行计算得出的结果与解析法一致,应用最小二乘法拟合出非对称齿廓齿轮齿根弯曲应力随工作齿侧压力角变化的计算公式。采用数控电火花线切割方法加工制造非对称与标准齿廓齿轮,在高频疲劳试验机上采用双齿脉动加载方法对其进行疲劳强度试验。试验结果表明,非对称齿廓齿轮在相同寿命下比对称齿轮极限载荷提高了50%,非对称齿廓齿轮的应力值变化趋势与前两种方法是一致的。     

齿轮抗胶合强度计算方法研究

基于Blok接触温度准则,本文通过对包括变位系数,刀具压力角和齿顶高系数等几何参数的优化,简化了直齿轮最大瞬时闪温的计算过程,提出了一个综合参数Gm-平均等抗胶合几何参数,并且给出了不同齿数比时该参数的具体数值;得到了含Gm的最大闪温的显示表达式,此推导出可用于齿轮最佳抗胶合强度设计的公式,实现了先确定小齿轮分度圆直径,进而计算齿轮其余全部参数的设计目标,另外,本文还建立了模拟试验胶合载荷和实际运用齿轮传动载荷间的对比换算,所推导的计算公式形成了齿轮抗胶合强度的完整计算体系,最后以实例验证了计算公式的有效性。     

双圆弧齿轮齿根应力的电测研究

本文的试验是用一片0.2毫米的电阻应变片在封闭流齿轮实验台上测量H-2型[5]双圆弧齿轮的齿根应力。测得了在不同载荷下受拉侧和受压侧的齿根应力沿齿长方向的分布曲线、“本齿”受载和“邻齿”受载所引起的齿根应力数值及应力和载荷的关系。可供双圆弧齿轮的强度计算及齿型设计的参考。     

凸轮轴齿轮拧紧螺栓断裂分析

通过宏观检查、理化检验、装配螺栓拧紧力矩的计算及调查,确定了某型发动机凸轮轴齿轮拧紧螺栓的断裂原因。结果表明：螺栓装配时拧紧力矩过大,远远超过螺栓最大许用拧紧力矩,使螺栓受到了剪切破坏,发动机高速运转下进而受到振动、拉伸等应力作用下最终导致断裂。     

关于面齿轮接触和弯曲应力有限元计算方法的研究

根据面齿轮加工基本坐标系和齿轮啮合原理,由刀具齿面方程和坐标转换矩阵建立了面齿轮齿面方程,通过编程计算出面齿轮齿面点,实现了面齿轮三维可视化建模。采用三维有限元分析方法,研究了5种不同载荷条件下面齿轮传动的接触应力、弯曲应力和重合度的变化规律。计算结果表明,随着载荷的增大,面齿轮齿面接触区和重合度增大;在单齿啮合时,面齿轮接触和弯曲应力最大,弯曲应力最大值出现在沿齿高方向靠近中间的位置。本文对面齿轮传动的强度设计具有一定的指导意义。     

浅谈扶手底座设计中的受力分析

扶手底座受力比较复杂,对扶手底座进行受力分析,验证扶选材和螺栓选用是否合格就很重要.通过对扶手底座45.方向和垂直方向施加2500kN的力,然后对其受力和螺栓的受力进行分析.在研究过程中,先应用有限元分析技术ANSYS对扶手底座的受力进行分析,验证它的的选材耐候刚是满足设计要求的,再应用螺栓理论对螺栓的抗拉强度、剪切强...     

内啮合齿轮泵联接螺栓的载荷分析

螺栓组的载荷计算一般认为是各螺栓均分工作压力,但实际上各个螺栓受力可能是不相等的。以内啮合齿轮泵上的螺栓为研究对象,对压力进行合理分区,利用SolidWorks中的Simulation功能来分析螺栓受力情况,然后计算受力最大螺栓的应力。通过此方法可以检验能否采用低精度等级的螺栓以节约生产成本。     

基于ANSYS的三维螺栓联接静强度分析

应用有限元软件ANSYS workbench,建立螺栓联接三维有限元模型,采用对比的方法对某扶梯驱动机座连接螺栓进行了失效分析。该分体式螺栓在螺杆旋入T形头方向上的第一圈旋合螺纹牙根存在较大的应力,是整个联接的薄弱环节。有限元分析定量证实了不合理的螺栓分体式结构设计、螺纹联接旋合长度不足以及安装过程中预紧力控制不当造成了螺纹压溃拔出螺栓头,是螺栓的主要失效形式,与破坏性试验相吻合。