高强度螺栓连接各种计算方法的分析

本文对承压型高强度螺栓连接的各种计算方法进行了分析，与对应的摩擦型高强度螺栓连接的计算方法进行了比较，提出了较合理的计算方法，并举例加以说明。     

柔性螺栓设计计算方法探讨

在普通承受交变载荷紧螺栓连接设计计算方法的基础上，给出了采用柔性螺栓的设计计算方法和公式，并以某型柴油机气缸盖螺栓为例，进行了改用柔性缸盖螺栓的设计计算。     

高强螺栓端板连接节点的非线性有限元分析

目的 研究高强螺栓对端板连接节点力学性能的影响．方法 采用有限元分析软件ANSYS，考虑螺栓数目、螺栓直径、端板厚度等影响因素，对高强螺栓端板连接中的外伸式节点进行三维非线性有限元分析．结果 螺栓数目、螺栓直径以及端板厚度对节点极限承载力都有不同程度的影响．8个螺栓的节点受力较为合理，比6个螺栓的端板连接的极限承载力提高近30％，能充分利用梁柱材料．端板厚度的变化影响节点的初始连接刚度，但对节点的极限承载力影响不大．结论 增大螺栓直径可以有效地提高节点的极限承载力．螺栓数目的不同影响节点螺栓的应力变化和各排螺栓屈服的先后顺序．端板厚度的增加在端板较薄时对节点的初始刚度影响明显．     

摩擦型高强度螺栓连接可靠度的研究

为使摩擦型高强度螺栓连接设计计算更趋合理,结合大量有关摩擦型高强度螺栓的试验资料,通过对影响高强度螺栓连接承载能力的多种主要随机因素的分析,利用一次二阶矩实用概率理论,给出了一种当高强度螺栓连接达到最大设计容许承载力时的可靠度的评估方法,并结合具体算例验证了该方法的可行性.     

Q345级大圆孔高强度螺栓连接承压性能研究和设计建议

目的研究大圆孔高强度螺栓的受力性能和破坏模式,为此类高强度螺栓连接提供设计依据．方法利用经过验证的有限元模型,采用通用有限元软件ANSYS对含大圆孔承压型高强度螺栓连接进行分析,并对比欧洲规范和美国规范关于大圆孔的设计方法．结果欧洲规范是在原设计公式的基础上乘折减系数0．8;而美国钢结构规范中扩大孔则是套用原公式,标准孔和扩大孔带入不同的栓孔至板边缘净距,折减系数约为0．9,欧洲规范更加偏保守．有限元计算结果表明按照美国规范计算有部分连接偏于不安全,可能是与对破坏模式的预测不符造成的．结论根据有限元的计算结果,扩孔后螺栓连接的破坏模式没有发生变化,大圆孔承压设计值折减系数介于0．8-1．0,参考美国规范和欧洲规范中对高强度螺栓扩孔折减系数的规定,可偏保守的取0．8．     

单搭胶/螺栓混合连接结构的应力分布与载荷分配

针对平衡单搭胶/螺栓混合连接结构及其对应胶连接、螺栓连接结构,通过逐步构建其各自对应的精确三维有限元分析模型的方法对比分析了三种连接结构的应力分布。首先构建了胶连接分析模型,其胶层应力计算结果与采用已有文献理论分析模型计算结果比较吻合,验证了计算模型的准确性;在上述模型基础上继而构建了胶/螺栓混合连接分析模型,对比分析了采用两种胶材料的混合连接相对于对应单种胶连接层应力分布的变化,并计算了混合连接胶层与螺栓的承载比例,发现采用酚醛树脂胶的混合连接与对应胶连接胶层应力分布几近一致,螺栓分载很少,而采用丙烯酸酯胶的混合连接胶层剪切应力得到极大程度降低且螺栓得到了较大分载;最后构建了混合连接对应的螺栓连接分析模型,比较了两者应力水平和应力集中程度,发现前者明显低于后者,混合连接胶层的加入有缓解连接孔边应力集中的作用。提出混合连接可采用低模量胶材料以使胶层与螺栓共同分载,从而达到比传统连接方式更好的连接性能。     

中美欧高强度螺栓外伸端板连接设计方法比较

为了深入研究外伸端板连接设计方法,本文针对中美欧规范外伸端板连接设计方法进行了比较分析,总结了中美欧规范外伸端板连接设计方法异同.研究结果表明,中美欧规范均采用T型件设计理论对外伸端板连接进行设计,我国《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)和美国《建筑钢结构荷载抗力分项系数设计规范》(LRFD)在高强度螺栓连接技术规程中针对外伸端板的连接计算中均引入了破坏模式系数α′以考虑T型件模型的三种破坏形式,欧洲规范EC3则直接按T型件的三种破坏形式进行计算.我国《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)针对高强度螺栓外伸端板连接节点首次引入了撬力设计方法,设计方法更加符合工程实际.     

连接件对组合梁应力影响的试验研究

在建立合理假定的基础上,本文结合了完全刚性连结和自由叠合两种极端情况下的弯曲正应力计算方法,制作了钢——铝两种材料用螺栓连结的双层组合梁进行了试验验证,通过不加螺栓(自由叠合)、加一对螺栓、两对螺栓、三对螺栓、四对螺栓的对比试验,发现连接件的数量对应力影响明显,随着所加螺栓数量的增加,应力分布规律愈趋近于刚性连接计算结果。     

剪切螺栓群配合间隙概率分布研究

工程结构采用螺栓群连接时,通常螺栓与孔之间存在一定的栓孔间隙。在考虑连接孔位置度和外载荷方向的前提下,提出了在某一给定载荷传递方向上单个螺栓连接情况下栓孔最小间隙概率分布的计算方法;借助概率统计中的贝努利试验原理,提出了螺栓群中k个螺栓数量组合情况时的栓孔间隙概率计算方法。以某大型客机风挡玻璃螺栓群为例,应用Monte-Carlo抽样法,计算了单个螺栓连接的间隙分布概率,以及螺栓群配合间隙满足一定概率要求所对应的螺栓数量。     

风力发电机组螺栓强度计算校核系统设计

应用VC＋＋,设计了螺栓强度校核系统,通过运用连接螺栓静强度计算和疲劳强度计算功能模块,实现了螺栓相关理论参数的计算与获取,达到让这些复杂繁琐的理论计算更加高效的目的．最后以螺栓疲劳应力模块为例,将其计算结果与有限元软件分析结果进行比较,两结果基本一致．     

6-TPS并联机床曲面加工的刀具姿态能力分析

为了研究6-TPS并联机床曲面加工的刀具姿态能力问题,首先对刀具的切触干涉、外缘干涉以及机床支链杆长极限、支链干涉、铰链约束和奇异位形对刀具姿态的制约进行了分析,得到了相应的约束表达式;其次分析了相邻支链同侧铰链点的布位对支链干涉检验计算量的影响,并从降低运算复杂性的角度提出了确定同侧铰链点间的距离公式. 基于得到的约束表达式及距离公式,给出了确定6-TPS并联机床采用平底刀加工曲面时刀具姿态角许用取值域的有效算法. 该算法可用于曲面加工过程中的刀具姿态控制,以避免曲面的过切现象.     

柔性机器人指端误差敏感性

首先对同时具有关节弹性和杆件柔性的平面柔性机器人动力学微分方程组的解法作了叙述，然后对关节弹性的指端误差和杆件柔性的指端误差的敏感性进行了研究并得出了结论。     

轻型木结构中覆面板钉连接承载性能试验研究

通过对222个采用中国产圆钢钉制作的轻型木结构覆面板钉连接试件进行单调加载试验,研究了它们的承载性能。试验结果表明,钉连接发生模式M-c1屈服、覆面板断裂、覆面板剪坏、规格材撕裂和钉子穿透等5种破坏;直钉连接的承载力比斜钉高,而两者刚度基本相同;覆面板主方向与规格材木纹夹角对钉连接承载力和刚度的影响很小;荷载方向与规格材木纹夹角影响钉连接的刚度,但不影响其承载力。通过与欧洲木结构设计规范钉连接计算公式的分析对比,获得了符合中国轻型木结构覆面板钉连接的刚度计算公式,为计算分析剪力墙和横隔（楼盖和屋盖）的抗侧力性能提供参考。     

设置铰链型膨胀节时立体管系的受力计算公式

用弹性中心法的概念分析带有铰链膨胀节的立体管系的受力问题，推导弹性复原力的计算公式，讨论管系的强度及变形核算问题。     

连接结构刚度识别的偏微分方程反演方法

在航天器的结构动力学特性分析中 ,连接结构的力学特性研究是一个比较薄弱的环节 .因为航天器中连接结构的刚度、阻尼受多种因素的影响 ,很难仅通过分析计算给出比较准确的模型参数 ,所以往往需要通过参数辨识方法识别这些参数 .以悬臂梁为例 ,从结构动力学微分方程逆问题的角度出发 ,应用偏微分方程最佳摄动量反演方法来识别其中连接结构的刚度参数 ,给出了利用测试数据识别连接结构刚度的具体步骤 .并通过数值仿真算例验证了参数辨识方法的可行性和有效性     

钢筋砼框架节点钢筋滑移问题及其解

本文分析了R·C框架节点区钢筋的锚固性能,导出粘结滑移基本微分方程,提出了一种计算节点钢筋滑移的计算模式和相应方法,给出了计算滑移的解析形式。用本文方法计算的结果与试验对比,表明吻合较好。     

确定柔性机器人主动控制力的一种新算法

提出一种计算柔性机器人铰上主动控制力的程式化方法，在已知柔性机器人铰上运动学规律的前提下求产生这种规律的主劝控制规律通常需先通过求解系统动力学正总是俐到部件变形规律，然后通过动力学逆问题得到。本文在不破坏原方程程式化的形式的前提下将原动力学方程转化为另一种等价的程式化形式将上述两个过程合并在一起求解，减化了计算步骤，并提高了计算效率。     

空间连杆机构刚体导向综合的螺旋位移矩阵法

本文提出了一种以螺旋位移矩阵为数学工具的刚体导向综合的通用方法,导出了由转动副(R),圆柱副(C),滑动副(P),螺旋副(H),虎克铰(T)和球面副(S)构成的各种导向链的综合约束方程,这些约束方程间有很强的规律性,易于编写统一的计算机程序,并提出了约束方程简化求解的一种方法.     

基于检测结果的海洋工程结构TLP系索系统疲劳可靠性分析

主要论述基于检测结果的海洋工程结构张力腿平台(TLP)系索系统的疲劳可靠性更新.波浪载荷的长期分布假设由k个短期海况组成,每一海况的短期分布服从Rayleigh分布.根据波浪的统计资料,对TLP进行动力响应分析,得到系索的应力谱.疲劳寿命的计算采用断裂力学方法,建立疲劳裂纹扩展模型和失效模式的极限状态方程.在TLP系索中,由于大量接点存在,检测所有接点是不可行的,但通过检测部分接点的检测结果(即考虑到检测到裂纹和没检测到裂纹等情况),能对系索的疲劳可靠性做出新的判断.最后通过算例,说明该方法的有效性.该研究为TLP系索进行科学、合理的检测和维修提供依据.     

机器人操作手的时间-能量综合最优解的存在性探讨

本文提出了机器人操作手的时间-能量综合最优的问题,并对综合最优解的存在性问题进行了探讨,建立了两个关节操作手的动态方程,对于高度非线性和强互耦性的机械手动力学模型,利用微分方程的延展定理和闭集定理,给出了对机械手时间-能量综合最优解存在性的详细证明.