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.     

多工况下风电齿轮箱联接螺栓疲劳寿命分析

针对风电齿轮箱联接螺栓疲劳受载复杂性问题,建立含螺栓的风电齿轮箱有限元模型,分析不同扭转和弯曲载荷下螺栓应力变化规律,依据风力发电机实际载荷谱,分段插值获得螺栓疲劳应力谱;基于雨流计数方法和Palmgrem-Miner疲劳累积损伤理论,结合螺栓材料S-N曲线,预测各疲劳应力谱下螺栓疲劳损伤,研究风电齿轮箱三种疲劳工况下各不同联接螺栓的疲劳寿命。结果表明:各疲劳工况下,前箱体与一级内齿圈间联接螺栓疲劳损伤值较大,疲劳弯矩工况下达最大损伤值0.853;疲劳扭矩工况下螺栓应力随扭矩增大而增大,危险螺栓靠近箱体两侧支撑处;疲劳弯矩工况下箱体产生倾覆效应,M_Y弯矩下危险螺栓位于箱体上下两侧,M_Z弯矩下危险螺栓位于箱体左右两侧。此次研究工作对提高风电齿轮箱整体使用寿命具有重要意义。     

超高压压缩机脉冲阀螺栓疲劳寿命分析

超高压压缩机脉冲阀螺栓在交变载荷作用下,使用一段时间后可能会产生疲劳失效破坏.文中介绍了脉冲阀螺栓疲劳寿命的分析方法,利用裂纹扩展速率与螺栓的临界裂纹尺寸对含缺陷的螺栓疲劳寿命进行了计算,为设备的诊断维护提供了合理的依据.     

车顶吊挂梁螺栓连接仿真分析及疲劳寿命预测

以城市轨道车辆车顶内装结构中的T形槽用螺栓连接为研究对象,建立了车顶吊挂梁螺栓连接三维装配模型,利用非线性接触螺栓连接有限元仿真分析模型,进行了T形槽用螺栓的静强度分析,并且基于有限元法对螺栓进行了变载荷下的疲劳寿命分析,为预测螺栓连接的安全服役期限,提供了一个数值分析依据。     

预紧力的分散性对螺栓疲劳寿命的影响

应用接触有限元方法对螺栓联接结构进行模拟分析，详细计算了螺纹联接第一牙根处应力应变值，得出不同预紧力下的疲劳寿命，依据预紧力-寿命曲线可以指导生产实际，求得最佳预紧力。依螺栓联接变形图，从理论上定性分析了疲劳寿命随预紧力的变化关系，结果表明理论分析与有限元分析的结论是一致的。     

螺栓疲劳寿命预测

通过材料疲劳寿命方程回归、有限元计算,应用局部应力应变法,预测了螺栓试样疲劳寿命,螺栓试样疲劳试验验证了该方法的适用性及螺栓接触有限元计算结果的精确性.     

超高压压缩机气缸螺栓疲劳寿命评估

超高压压缩机气缸螺栓在交变载荷作用下,会产生疲劳失效破坏.文中介绍了二次机气缸螺栓疲劳寿命的分析方法,利用裂纹扩展速率与螺栓的临界裂纹尺寸对含缺陷的螺栓疲劳寿命进行了计算, 为设备的诊断维护提供了合理的依据.     

连杆螺栓的应力分析与疲劳寿命研究

利用ANSYS软件对连杆螺栓进行静力学分析,得出其应力集中的位置,根据Weibull分布概率密度函数计算了连杆螺栓的等效应力幅。分别采用Miner疲劳损伤理论和ANSYS软件中的疲劳分析模块计算连杆螺栓的疲劳寿命,通过计算表明两种方法的计算结果基本上是一致的。     

螺栓的疲劳破坏

螺栓联接是机械制造与机械设备安装中广泛应用的一种联接形式。但是,由于人们对于螺栓的疲劳破坏不易发现,又很难预防,多年来,因螺栓的疲劳断裂而造成重大事故,在国内外时有发生。因此,对于螺栓的破坏研究,也越来越被人们所重视。     

高强度螺栓的疲劳断裂分析

本文在综合考虑螺纹之间的相互干涉作用以及螺纹升角的影响之后,建立了高强度螺栓裂纹尖端应力强度因子 k_1表达式。在此基础上,将概率断裂力学的原理和方法引入高强度螺栓的疲劳断裂分新中,解决了高强度螺栓断裂韧性较分散等实际问题。     

柴油机缸盖螺栓的三维有限元分析

结合大功率柴油机性能强化的数值计算,在考虑螺纹的基础上建立了气缸盖螺栓的CAD装配体模型;并采用接触分析法对螺栓的应力应变进行了三维有限元计算,对螺栓的疲劳强度进行了校核。分析结果表明,螺纹受力仍处于弹性变化范围,可采用转角法进一步拧紧。     

基于固有频率变化的两焊点接头的疲劳损伤参量

使用有限元软件ABAQUS分析两焊点拉剪试样在疲劳裂纹扩展过程中的动态响应,研究固有频率随裂纹面积的变化.将裂纹截面积作为损伤面积,确定损伤与固有频率变化率的关系.利用损伤力学中损伤随寿命的演化规律,对疲劳损伤达到一定程度的试样进行疲劳寿命预测.结果表明,此损伤参量能较好地描述双焊点结构的疲劳破坏过程.     

风电机组螺栓联接拉伸预紧分析

指出了风力发电机组螺栓联接拉伸预紧过程中存在“超拉”现象,对该过程进行了有限元分析,得到了剩余夹紧力与施加拉力之间的关系.将关系式应用到某机组的螺栓联接计算,给出了合适的预拉伸力值.分析方法对于合理布置工艺、保证螺栓联接的有效性有重要指导意义.     

STRESS-STRAIN FINITE ELEMENT ANALYSIS AND FATIGUE LIFE PREDICTION FOR BOLTED CONNECTIONS

0INTRODUCTION*Bolted connections are commonly found in machines and structures. Since fatigue of bolts is the principal failure mode of the bolted joints under cyclic loading,a reliable fatigue prediction methodology is necessary for the durability of the bolted joints.For a long time,some approximate methods have been used in the fatigue analysis for bolted joints,but the methods may sometimes overestimate or underestimate fatigue limits for bolts. This is because that the approximate…     

柴油机缸盖螺栓的三维有限元分析

结合大功率柴油机性能强化的数值计算，在考虑螺纹的基础上建立了气缸盖螺栓的CAD装配体模型；并采用接触分析法对螺栓的应力应变进行了三维有限元计算，对螺栓的疲劳强度进行了校核。分析结果表明，螺纹受力仍处于弹性变化范围，可采用转角法进一步拧紧。     

铁路轴承试验机主轴疲劳强度有限元分析

某型号铁路轴承试验机接连发生3根主轴断裂事故,为了分析主轴断裂原因,建立了主轴有限元分析模型,计算出了主轴静应力分布情况.在有限元静力学分析基础上,根据给定的载荷,用“轴不动、载荷旋转”来模拟实际的“轴旋转、载荷不变”情况,采用专业疲劳分析软件Fe- Safe计算了主轴的疲劳强度.计算结果表明,主轴疲劳强度安全系数小于...     

基于有限元法的发动机连杆疲劳强度分析研究

连杆在发动机工作过程中承受复杂的载荷。通过运动学和动力学分析获得连杆的载荷和边界条件,建立有限元模型。将复杂的连杆载荷分解为预紧工况、装配工况、爆压工况和惯性工况实施有限元计算,对其各种指标进行评价。将预紧工况、装配工况和惯性工况计算结果叠加,评价杆身与大头盖接触面的压力分布。最后采用基于有限元计算结果的疲劳分析方法获得连杆的疲劳安全因子分布,评价其疲劳特性。根据分析结果对连杆进行改进,获得了良好的效果。实践证明,该方法能有效地指导连杆的设计工作。     

单剪螺栓连接复合材料叠层板螺栓孔周边应力场分布

基于螺栓连接三维实体模型,研究螺栓-孔间隙、挤压面摩擦因数等因素对挤压面上的应力分布的影响。研究发现螺栓连接叠层板每层中在纤维方向上释向应力和周向应力达到最大值,单层板铺层方向是径向应力和周向应力的主要承载方向。螺栓-孔间隙对孔周应力的分布产生较大的影响,径向应力分布具有相似性,间隙越大,径向应力水平越高,最大周向应力反而有所减小,而且间隙的存在使得径向应力的分布发生改变,最大径向应力向外加载荷方向靠近;螺栓-孔接触面的粗糙程度对孔周应力的分布也产生较大的影响。随着摩擦因数的增大,最大径向应力随之减小;最大周向应力随着摩擦因数的增大而减小。     

含螺栓预紧力的汽车钢圈强度分析

考虑到螺栓预紧力对汽车钢圈的弯曲强度有一定影响,采用了预紧力单元与节点耦合相结合的方法,在有限元软件中建立了钢圈含螺栓预紧力作用的有限元模型,并利用Von Mises公式进行了强度分析,最后将分析结果与实验结果进行了比较.结果表明含螺栓预紧力作用的有限元模型较好地反映了汽车钢圈的真实工况.     

一种螺栓结合部刚度四点等效方法

螺栓结合部是机床结构中应用最普遍的固定结合部之一,直接影响着机床整机性能。应用有限元软件分析机床整机结构性能时,为了保证计算精度,需要精细划分螺栓结合部网格,导致计算规模大、耗时,因此探索简单有效的机床螺栓结合部有限元模型的处理方法具有重要意义。基于实验获取结合面基础特性参数,通过解析方法得到螺栓结合部中每个单元螺栓结合部的六项刚度,然后基于刚度等效原则将每个单元螺栓结合部等效成对称分布的四个弹簧单元,给出了等效弹簧刚度及位置的计算方法,在机床整机结构有限元分析时,以等效弹簧单元代替单元螺栓结合部,直接将其等效刚度代入有限元模型求解,可大大简化有限元计算模型。实验验证该等效方法是可行的。