制孔垂直度偏差对复合材料螺栓连接强度的影响规律研究

螺栓连接是飞机复合材料零件连接的主要方式,已有研究主要考虑复合材料细观结构、失效准则、接触属性和螺栓螺纹细节等方面,对于复合材料制孔中制孔垂直度偏差缺乏相应的研究。本文依据ASTM标准建立有限元仿真模型,研究制孔垂直度对连接强度的影响规律,并通过单向拉伸实验进行了对比验证。结果表明,复合材料制孔垂直度偏差会对螺栓连接强度产生影响。     

螺栓连接结构有限元计算模型简化研究

为了减少螺栓连接模型的模拟计算量并提高模拟计算精度,以螺栓连接L梁模型为研究对象,对其进行了螺栓连接结构有限元模型简化研究。螺栓简化模型由等壁厚面体组成,通过调解简化模型的密度,使简化模型质量与三维实体模型保持一致。将简化模型模态计算结果与三维实体螺栓模型进行比较,验证了简化模型的有效性。为了进一步提高螺栓简化模型的计算精度,针对简化模型的重要参数—弹性模量进行了单目标优化,优化结果显示,螺栓简化模型的计算精度得到了进一步提高。     

螺栓法兰连接系统应力强度的研究

螺栓、法兰、垫片连接系统中各元件的应力大小和分布情况,是影响连接系统密封性能的主要因素。将非金属垫片的非线性性能及螺栓、法兰、垫片之间的变形协调关系考虑进去,建立了整个螺栓、法兰、垫片连接系统的有限元模型;研究在螺栓的预紧应力和连接系统的内压载荷作用下,螺栓、法兰、垫片的应力大小和分布情况,为定量研究接头的泄漏奠定基础。     

螺栓连接微观摩擦到宏观动力学研究综述

螺栓连接作为一种典型的机械装配结合方式,在航空航天、武器装备、能源化工和交通运输等关键机械装备设计和运行中扮演着至关重要的角色,但螺栓连接也引入了刚度和阻尼非线性因素,给装备的动力学性能预测和服役可靠性带来了新的挑战,这些促使螺栓连接研究涉及界面微观摩擦到宏观结构动力学多个学科.总结分析了螺栓连接界面微观摩擦到宏观动力...     

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。     

非圆孔对螺栓连接结构被连接件弹性回弹量的影响

在使用德国VDI 2230标准进行螺栓强度校核的过程中,会涉及到被连接件弹性回弹量计算,其中螺栓孔形状的不同会影响被连接件弹性回弹量的值,从而对螺栓强度的校核结果产生影响。对椭圆形孔的被连接件弹性回弹量仿真计算结果和其通过VDI推导公式计算结果进行对比,确认了被连接件回弹量VDI推导公式的正确性。所做的研究为带椭圆孔被连接件的螺栓连接提供了技术支持。     

复合材料螺栓干涉连接结构压钉过程轴向力建模

复合材料干涉连接结构在螺栓压入过程中,由于螺栓杆与连接孔孔壁间存在显著的轴向相互作用,有可能在复材孔周引起分层损伤,更准确的控制轴向力对于提升复材干涉连接结构强度具有重要的意义。根据干涉配合螺栓压入过程中接触关系的变化,对压钉过程进行了阶段划分,并在经典层合板理论假设基础上,结合弹性力学复变函数方法,以干涉量为变量建立了螺接过程轴向力解析模型。基于ABAQUS软件,建立了干涉压入压钉过程的仿真模型,验证了解析模型的正确性。     

螺栓连接结构的一种简化数值模拟方法

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。     

钉/孔摩擦对复合材料机械连接强度的影响研究

建立了复合材料层合板单钉连接强度分析的三维模型,模型考虑了螺栓-孔接触面的摩擦效应。研究结果表明,在各个铺层中,随着摩擦系数的增大,周向应力和径向应力减小。螺栓-孔接触面摩擦系数对复合材料的拉压强度和剪切强度有较大影响,在一定范围内增加摩擦系数将会提高接头的极限破坏载荷。     

垫片外缘最大应力对螺栓法兰连接结构泄漏率影响

螺栓法兰连接广泛的应用于石油化工等过程装备中,其是最重要的静密封连接形式之一,失效的主要原因是泄漏。利用有限元法对垫片的平均应力和外缘最大应力关系进行分析研究;采用解析方法预测螺栓法兰连接结构的泄漏率,并与试验结果进行对比,研究了垫片外缘最大应力与泄漏率之间的关系。结果表明,随着螺栓载荷的增加,法兰偏转程度增加,垫片平均应力与垫片外缘最大应力的差值逐渐增大;垫片外缘最大应力较平均应力对连接结构泄漏率影响更大。     

基于VDI标准柴油机连接箱螺栓强度分析

对于分体式设计的柴油发电机组,柴油机与主发电机之间过渡连接的部分的通常采用连接箱进行结合,这就要求连接箱的螺栓具有良好的安全性能,文中以连接箱与柴油机连接螺栓作为研究对象,建立螺栓连接有限元连接模型,采用非线性静强度有限元计算,得到连接箱与机体连接螺栓的受载情况,然后运用VDI2230标准对连接螺栓进行多维度的安全校核,结果得到连接螺栓的屈服安全系数、疲劳安全系数、表面压应力安全系数、抗滑移安全系数均符合设计要求,具有良好的安全性能,对实际生产具有指导意义。     

一种提高螺栓连接强度的有效方法

介绍提高螺栓连接强度的一般方法，提出一种通过增加钢套的简单方法以增大螺栓的柔度，从而提高螺栓连接强度；并从降低螺栓应力幅方面说明该方法能提高螺栓连接强度，运用能量的方法分析其提高螺栓连接抗冲击的原理。     

惯导系统螺栓连接结构的有限元分析与试验验证

以一个惯导系统的螺栓连接结构为对象,建立了结构有限元模型,以模态试验数据为依据修改有限元模型,对模型中螺栓连接的建模方法进行了修改,获得了理想的结果,为后续的工程应用奠定了基础。     

螺栓连接有限元模型的弹性接触研究

采用刚性梁单元模拟螺栓连接结构来进行有限元分析不能准确计算螺栓连接区域的应力。根据真实螺栓连接结构的特点和连接原理,提出了基于弹性接触的螺栓连接模型,该模型引入GAP单元定义了被连接件之间的弹性接触与摩擦条件,并用实验验证了该方法的有效性。     

外弯矩和蠕变对螺栓法兰连接紧密性的影响

螺栓法兰连接是石油化工机械设备等工业装置中最重要的静密封连接形式之一,其失效的主要原因是泄漏.在考虑垫片的非线性和连接结构部件(法兰、螺栓和垫片)蠕变的基础上,采用ABAQUS软件对承受外弯矩作用的螺栓法兰连接结构进行了三维数值模拟,研究了外弯矩和蠕变对连接结构紧密性的影响.研究结果表明,外弯矩使连接结构垫片应力分布不均匀,蠕变进一步加剧了应力分布的不均匀性并使垫片应力减小;受拉侧垫片应力减小导致了连接结构的泄漏.     

航空发动机盘轴连接结构螺栓组弹性相互作用的规律

螺栓连接是航空发动机转子盘轴结构最常用的1种连接方式,螺栓之间的弹性相互作用对螺栓残余预紧力往往具有显著影响,进而影响盘轴间预紧力及界面压力一致性。首先分析了螺栓组弹性相互作用基本原理,建立残余预紧力随预紧过程演化模型;结合航空发动机低压涡轮轴盘连接特征,建立螺栓组弹性相互作用简化分析模型,分析材料属性,盘轴厚度、螺栓孔中心距、螺栓孔大小、螺栓数量等盘轴尺寸,以及初始预紧力、拧紧顺序等工艺参数对螺栓组弹性相互作用的影响,并结合试验进行验证,研究结果为盘轴连接结构设计及工艺设计提供理论依据。     

风力发电机组高强度连接螺栓的计算方法

兆瓦级风力发电机组的各组部件之间通常都通过高强度螺栓连接.这些高强度螺栓常年处在较为恶劣的环境中,且受力复杂.通过风力发电机组运行证明,螺栓连接处是较易出现失效的地方.因此,在设计时需要对机组螺栓连接的各部位进行精确的计算,以保证风电机组运行的安全性、可靠性.主要介绍了关键部位连接螺栓适用的不同计算方法.     

螺栓连接不确定性对机匣动力学特征影响研究

螺栓连接作为航空发动机中机匣装配结构的主要连接方式,其不确定参数的存在会对机匣装配结构的动力学特性产生影响。基于薄层单元理论对机匣结构进行简化建模,以拧紧力矩为不确定性参数为例,通过简化模型仿真计算在其影响下的机匣动力学特性,并与原始模型进行对比。结果验证了简化模型计算的准确性与高效性,为工程实践中计算分析螺栓连接不确定性对机匣动力学特性的影响以及结构动力学优化设计提供了计算方法和参考。     

法兰密封中螺栓与螺栓孔的传热学模型建立

建立法兰密封中螺栓与螺栓孔的传热学模型,将辐射换热、对流换热、导热转化为螺栓与螺栓孔间空气层的当量导热,计算了不同规格螺栓在不同温度下的当量导热系数,结果表明:对所有规格的螺栓,空气层的对流换热可以完全忽略;当量导热系数随温度变化是近似线性变化的;导热是主要热传递方式,辐射换热总体比例不超过35%。