预紧力作用下塑料螺纹连接件的应力分析

基于大型有限元分析软件ANSYS,采用非线性的接触分析,对两种塑料螺纹连接件在预紧后的力学性能进行了分析研究.分析结果表明,改进后的螺纹连接件的应力明显降低,其应力分布均匀,建议将改进后的螺纹连接件结构应用于实际工程中.     

螺纹管接头的弹塑性应力分析

采用虚拟接触载荷法模拟分析管接头中螺纹齿面间的接触现象，在弹塑性小变形条件下，研究了载荷及应力集中系数沿螺纹齿的分布规律，并给出了啮合螺纹齿面的弹塑性应力分布。     

螺钉预紧力对精密零件装配变形的影响

螺钉预紧力是超精密加工与装配中不可忽视的重要因素,基于ANSYS接触分析模块,采用具有回转对称结构的多个平行环形圆台结构代替螺纹的螺旋升角结构,建立了具有工程实际参考意义的螺纹计算分析模型,通过有限元分析,计算得到了螺钉预紧力作用下连接件及螺纹牙型的变形特征:被连接件的螺钉孔边缘则因受到挤压产生翘曲和彼此脱离的现象;螺钉预紧力主要由螺纹拧入深度较浅的前几个牙型贡献反作用力,螺纹口处的应力与变形最大,螺纹越深,螺纹牙型的应力与变形逐渐减小。     

粗糙表面热弹塑性接触自适应无网格分析

为了在较真实地模拟接触状态的同时节省计算耗费,采用自适应无网格法求解粗糙表面热弹塑性接触问题。计算中考虑了屈服强度温度相关因素,将基于应变能梯度的自适应无网格法与线性规划-增量初应力法相结合,构建了热弹塑性接触自适应无网格分析模型,并给出相应的程序流程。通过粗糙表面与弹塑性平面热弹塑性接触算例进行验证,分别对两种不同工程材料考虑切向摩擦力、材料应变硬化和材料屈服强度温度相关等情况进行了讨论。结果表明,采用自适应无网格法能有效求解粗糙表面热弹塑性接触问题,在保证计算精度与整体加密相当的情况下,自适应加密的计算耗费约为整体加密计算耗费的10%。     

负变位剃齿机理研究

本文通过对负变位剃齿刀小啮合角剃齿过程中弹塑性变形的分析和计算,从理论上揭示了负变位剃齿齿形的成形规律,指出了综合啮合刚度和塑性接触变形系数是影响负变位剃齿齿形的主要因素。作为弹塑性变形分析计算的基础之一,本文还采用有限无数值计算法建立了负变位剃齿刀轮齿的挠曲变形影响函数。     

双台阶钻柱螺纹联接弹塑性接触特性数值仿真

建立了双台阶钻柱螺纹接头有限元模型，采用弹塑性接触有限元混合法开发了钻柱螺纹接触特性分析程序，并对双台阶钻柱联接螺纹进行了应力应变分析，求得联接状态下由预紧力以及轴向力、内外压力、弯矩和扭矩所引起的螺纹联接部位的位移场和应力场，为评价其承载性能及密封性能提供了一种数值方法。     

测量螺纹中径用的弹簧装置

<正> 螺纹连接件的质量在很大程度上取决于螺纹表面的基本参数。为了能以一定的过盈量连接,螺纹中径的控制是一个重要的因素。能满足精度要求的螺纹中径测量装置,都使用圆柱形或球形接触原件。由于一系列原因,这些装置尚属实验性的,还不能在成批生产中作检查之用。用作成一定螺距的弹簧作为圆柱形接触元件来测量螺纹中径则是可能的(见图1、a、б、в它们分别表示测量、自由状态和装、卸零     

粗糙表面热弹塑性接触自适应无网格分析

为了在较真实地模拟接触状态的同时节省计算耗费,采用自适应无网格法求解粗糙表面热弹塑性接触问题.计算中考虑了屈服强度温度相关因素,将基于应变能梯度的自适应无网格法与线性规划一增量初应力法相结合,构建了热弹塑性接触自适应无网格分析模型,并给出相应的程序流程.通过粗糙表面与弹塑性平面热弹塑性接触算例进行验证,分别对两种不同工程材料考虑切向摩擦力、材料应变硬化和材料屈服强度温度相关等情况进行了讨论.结果表明,采用自适应无网格法能有效求解粗糙表面热弹塑性接触问题,在保证计算精度与整体加密相当的情况下,自适应加密的计算耗费约为整体加密计算耗费的10%.     

介绍一种螺纹另件锁紧垫圈

<正> 这种锁紧垫圈可用于机器制造并特别适用于位置狭窄,难以接触到的螺纹连接件。它有二个垫环(1)、(4),但又为一整体。两垫环上有同心孔,其中的一个垫环与螺母或螺栓头部紧密接触。垫圈设计简便,应用广泛。二个垫圈一里一外,并将外垫圈     

自由梁对简支梁的多次弹塑性撞击

提出一种将局部弹塑性接触模型与有限差分法相结合,用来研究梁—梁多次弹塑性撞击问题的多次接触撞击分离方法(Multiple contact impact separation,MCIS)。将单轴压缩弹塑性接触变形模型加以推广,应用于多次弹塑性加卸载过程,并采用有限差分方法求解动力学方程组,完整地模拟自由梁与简支梁正交撞击全过程的各次弹塑性撞击。通过与理想刚塑性模型和三维有限元法的对比研究,表明MCIS方法的计算结果可靠,计算效率高。研究发现,梁—梁多次弹塑性撞击现象是由撞击变形响应造成的,它是局部接触变形和结构整体变形相互耦合作用的结果,具有明显的分区特征。另外,相对于第一次撞击,后续撞击过程中的撞击力、撞击冲量和撞击能量损失均是不可忽略的,说明柔性结构的多次弹塑性撞击现象应该予以足够的重视。     

基于3D有限元模拟的螺栓接头变形一内力关系及在设计中的应用

考虑螺纹的三维螺旋线形几何特征和各组件结合面之间的摩擦接触关系,利用MSC．Marc软件建立螺纹螺栓-被连接件组合结构（接头）的三维接触有限元模型,并进行计算,给出接头轴向力与轴向变形之间的非线性关系曲线、残余预紧力和螺纹段最大等效应力随被连接件所受轴向外力的非线性变化关系曲线。分析这些非线性曲线的规律,得到相应的结论。基于这些曲线,提出确定螺栓接头预紧力和允许外力的方法。     

基于3D有限元模拟的螺栓接头变形-内力关系及在设计中的应用

考虑螺纹的三维螺旋线形几何特征和各组件结合面之间的摩擦接触关系,利用MSC.Marc软件建立螺纹螺栓-被连接件组合结构(接头)的三维接触有限元模型,并进行计算,给出接头轴向力与轴向变形之间的非线性关系曲线、残余预紧力和螺纹段最大等效应力随被连接件所受轴向外力的非线性变化关系曲线.分析这些非线性曲线的规律,得到相应的结论.基于这些曲线,提出确定螺栓接头预紧力和允许外力的方法.     

连接件振动疲劳寿命分析的应力严重系数法

针对连接件振动疲劳涉及的应力集中以及接触非线性问题,借鉴准静态疲劳分析的应力严重系数（stress severity factor,简称SSF）法对于应力集中以及接触问题的分析方式,将其推广到随机振动,采用等效SSF模型计算应力响应,提出连接件振动疲劳寿命分析的SSF法。算例验证结果显示,2个载荷谱激励下,振动疲劳寿命的计算误差分别为27.3%和30.7%。结果表明,SSF法具有快速、高精度的特点,能够达到工程中快速评估连接件振动疲劳寿命的需求。     

介绍一种螺纹另件锁紧垫圈

这种锁紧垫圈可用于机器制造并特别适用於位置狭窄,难以接触到的螺纹连接件。它有二个垫环(1)、(4),但又为一整体。两垫环上有同心孔,其中的一个垫环与螺母或螺栓头部紧密接触。垫圈设计简便,应用广泛。二个垫圈一里一外,并将外垫圈     

振动环境下飞机管路密封性能影响分析

为解决实际工况中飞机管路密封性能问题，根据扩口式液压管路连接件的结构特点，考虑连接件接触对的多种接触关系，建立飞机管路连接件多体接触有限元模型,提出保证扩口式管路连接件基本密封性能的密封闭环、有效密封面积以及有效密封比压3个主要密封准则。利用有限元软件ANSYS /Workbench分析振动工况对管路密封性能的影响规律，探讨管路密封性能的变化过程、振动载荷作用点与载荷幅值对管路密封性能的影响。结果表明：在振动工况作用下管路连接件外套螺母将逐渐产生松动，进而导致管路连接件的密封性能发生衰退；随着振动周期的增加，外套螺母的松动角度越来越大；当振幅相同时，载荷作用点离螺纹连接副越近，管路连接件密封性能衰减速度越快；当载荷作用点相同时，振幅越大，管路连接件密封性能衰减速度越快。为减少振动工况对管路密封性能的影响，应尽量使管路连接件远离振动激励源并降低振动载荷的幅值，实际工程应用中一般通过打保险丝来减缓管路连接件密封性能的衰退过程。     

管路连接件粗糙表面接触力学与密封性能分析

为研究真实管道连接件在拧紧力矩作用下的接触状态和密封机制,从而有效控制管路密封性能,以真实管路连接件为研究对象,对粗糙接触表面真实接触形貌数据进行实测,通过逆向建模工程建立粗糙接触表面有限元模型,利用有限元仿真分析方法得出真实接触面积比与平均接触应力的关系。结果表明,在开始施加位移载荷时同时发生弹性与塑性变形,随着载荷的增加,发生塑性变形区域越来越大,形成真实接触区域部分也逐渐增加。基于逾渗理论对接触界面进行栅格化模型模拟,通过寻径算法得出接触界面达到密封时所需要的最小真实接触面积比,结合仿真结果得到管路连接件接触表面达到密封时所需要的最小接触应力值。研究结果为管路连接件密封性能仿真分析提供重要密封评判指标,也进一步通过仿真分析得到管接头密封条件下的最小拧紧力矩提供参考。     

轮轨两点接触的有限元分析

在轮轨单点接触计算分析的基础上,建立锥形踏面车轮的轮缘贴靠钢轨形成两点接触的计算模型,应用有限元参数二次规划法分析这一弹塑性接触问题。对不同载荷作用下的轮轨两点接触模型分别进行计算,得出了大量的轮轨接触状态、接触力的分布及变化规律。这些计算结果将有助于找到缓解钢轨侧磨和轮缘磨耗的方法。     

螺纹连接法兰结构的模态分析

运用ANSYS工程分析软件分析了螺纹连接法兰结构的模态.通过建立有限元模型进行了模态分析并得到固有频率、振型.对比分析不同固有频率对结构的影响,为进一步研究螺纹连接法兰结构的状态、非线性接触分析提供了理论依据.     

锥形踏面和磨耗形踏面轮轨弹塑性接触性能的比较

用有限元参数二次规划法分析轮轨的三维弹塑性接触问题,对锥形踏面和磨耗形踏面的机车车轮与标准轨道组成的轮轨系统分别进行计算,并将得出的轮轨接触状态、接触力及接触应力场进行了分析比较,指出了磨耗形踏面耐磨的根本原因。这一方法为轮轨型面的优化设计提供了新的思路。     

行星传动多体齿轮承载接触特性分析

根据行星齿轮功率分流传动的特点,提出多个齿轮接触的齿面加载接触分析方法。考虑了安装误差条件下的齿面准确几何形态,提出行星齿轮齿面几何接触分析(TCA)方法并获得外(内)各齿轮副的相对齿面间隙;通过一次有限元柔度系数计算获得各齿轮的柔度系数,各外(内)齿轮辐接触点的法向柔度系数通过分别插值太阳轮和行星轮(行星轮和齿圈)齿面网格节点的柔度系数并叠加获得;结合齿轮的几何分析与力学分析,将多个齿轮副受力接触转化为求解齿面有限个离散接触点的力学平衡问题,通过数学规划的方法求解非线性方程组得到加载后各齿轮副的齿面变形、啮合刚度、载荷分布、行星轮均载系数。多载荷传动误差和载荷分配进一步反映了行星传动啮合性能,为高性能行星传动齿面的修形设计、动力学分析奠定了理论基础。