大功率柴油机连杆螺栓疲劳强度分析

柴油机连杆螺栓在工作过程中承受螺栓预紧力及拉伸载荷,其刚度和强度决定了连杆能否正常工作。通过建立考虑螺栓螺纹细节的连杆大头部分的装配模型,利用有限元方法对其进行了刚度及静强度分析。在此基础上,对分析结果编制后处理程序,绘制螺栓材料的疲劳Goodman曲线,对螺栓进行了疲劳强度评定。分析结果表明:螺栓的刚度、静强度及疲劳强度均满足使用要求;最大当量应力出现位置在第一级螺纹上,疲劳破坏最危险位置出现在螺栓头部和杆身圆角过渡处。在静强度及刚度满足要求的前提下,使用疲劳强度分析方法更适合找到螺栓失效的位置,为螺栓设计提供参考。     

基于VC++的平面尖点直动凸轮机构参数化设计

在SolidWorks平台上,利用Visual C++语言开发了盘形凸轮参数化绘图程序,实现了凸轮设计的参数输入、计算,轮廓曲线的自动生成。对于直动件则采用驱动所选模板模型生成。本系统将自动绘图与参数化驱动两种方法结合,为实现复杂凸轮机构参数化设计提供了研究基础。     

基于SolidWorks的发动机气门机构参数化设计

介绍了利用Visual C++6.0对SolidWorks2008进行二次开发,生成DLL插件的关键技术与方法。在对SolidWorks API函数进行分析的基础上,以发动机气门结构的设计为例,阐述了发动机零部件的二次开发流程,实现了参数化建模。     

风机叶片根端连接螺栓的参数化建模及分析

利用有限元分析软件ANSYS参数化设计语言即APDL,高效快速建立参数化风机叶片连接部分的有限元模型。通过高强度叶根螺栓连接叶片根部和变桨轴承外圈,并对螺栓施加一定的预紧力。在预紧力和外部载荷共同作用下,ANSYS进行接触非线性计算,对叶根螺栓进行静力结构分析和强度校核,为叶片根端连接的设计优化提供指导。通过该方法可以提高叶片根端模型建模效率,缩短连接螺栓设计及校核周期。     

GFRP夹层结构螺栓连接的多参数分析

针对升降舵前纵墙采用螺栓连接形式的PMI泡沫夹层GFRP结构进行了不同参数下的结构安全性分析。首先通过试验确定PMI泡沫与GFRP复合材料层合板的力学性能,并结合CCAR23部对气动载荷与惯性载荷的要求,对该结构在实际工况下的载荷进行了分析,确定其合适的螺栓预紧力和螺纹副摩擦系数;在此基础上结合装配配合公差(f7/H10),最终确定有限元计算的参数组合。然后根据PMI泡沫和GFRP层合板的力学性能特性,采用ABAQUS软件对PMI泡沫和GFRP复合材料层合板建立夹层结构螺栓连接有限元模型,并结合工况载荷、螺栓预紧力、摩擦系数和装配配合公差计算不同参数组合下结构的安全性。通过分析得到如下结论：(1)螺纹副接触摩擦系数的合理增加可有效减小夹层结构螺栓孔边应力集中,以增加结构的安全性;(2)螺栓与螺栓孔之间间隙的增加会增加孔边应力集中系数,造成结构的安全性减小;(3)在结构安全强度范围内,增加螺栓预紧力可以提高连接结构的连接疲劳强度和可靠性。     

基于参数化设计的工程图调优技术开发

针对模型参数化变型设计后系统自动生成的工程图视图比例不协调、视图剖切位置悬空、线条繁杂、注解位置错乱等问题,建立了工程图调优模块。根据参数化变型设计原理,利用SolidWorks为开发平台,以Visual C++6.0为开发工具,开发了工程图调优模块程序,实现了工程图中视图比例、视图位置、标题栏信息等自动调整功能,从而提高了工程图出图效率。     

高强螺栓强度计算方法研究

从螺栓联接结构的刚度计算、力作用点的影响、螺纹压陷等方面,分析了高强度螺栓强度计算需要重点考虑的关键因素,总结了单个螺栓强度的一般计算步骤,同时给出简捷有效的螺栓疲劳强度计算公式。     

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。     

受剪力的螺纹连接件的拉紧力

在图1中,在力 F_τ作用下,螺纹连接强度取决于承受剪应力的螺栓截面强度。应预先说明:螺纹连接件承受的拉紧力值往往取决于连接件的强度和连接的紧密程度。但是,随着力 F_τ的增长,一方面在螺栓的危险截面上出现和力 F_τ成比例增长的拉应力和扭转应力τ_(kp),这些应力都要减弱螺栓的     

SolidWorks次开发在冲模标准件中的应用

本文研究了对SolidWorks二次开发建立冲模标准件库的方法.选用Visual Basic 6.0作为开发工具,以模柄零件为例,介绍应用尺寸驱动法开发冲模标准件库的参数化设计过程.用户可以在VB界面中通过输入不同的参数来自动生成一系列的标准件.     

螺栓联接强度计算方法中一个值得研究的问题

本文针对当前螺纹联接计算方法中所求预紧力偏小,不能与 GB3098.1-82规定相适应问题,提出用材料利用系数作为预紧力大小的判据,并引入载荷系数,以提高预紧力值,不仅增强联接的可靠性和紧密性,也提高了螺栓承受变载荷时的疲劳强度。文中着重讨论了受轴向工作载荷的紧螺栓联接的强度计算方法问题,但该方法也适用于其他各种工况,在工程实际中具有实用价值。     

钢结构用摩擦型高强度螺栓连接副的设计与施工

通过对钢结构用摩擦型高强度螺栓连接副应用的详细分析,阐述了螺栓数量与连接板的计算,高强度螺栓的预紧力,扭矩系数K与施工扭矩的确定与检验,施工环境温度对扭矩系数K影响的经验公式,连接面的表面处理与抗滑移系数的关系,抗滑移系数的试验与数据处理,连接头的验算,高强度螺栓连接副施工中常见问题的处理方法,以及螺栓副相关参数快速计算的方法。对设计与施工技术人员正确使用高强度螺栓连接副具有指导作用。     

风力发电机组重要零/部件强度分析系统

为提高传统理论计算的效率和验证有限元分析的结果,根据强度计算理论,应用VC++软件开发了风力发电机组重要零/部件理论强度分析系统,应用该系统对连接螺栓、主轴、法兰以及焊缝的静强度和疲劳强度的计算,得到零/部件的相关理论参数,并将结果以数据形式输出.最后以螺栓疲劳应力模块为例,验证该系统的可行性.     

螺栓连接的计算机仿真及优化设计

以受轴向载荷螺栓连接为例,分析静强度理论指导的设计只设计直径,未设计其他尺寸或结构以及缺乏仿真数据,不能实现优化设计等问题.运用SolidWorks的强大三维造型和工程分析功能,模拟仿真螺栓以不同尺寸和结构工作时的应力和疲劳状态,并依据所得数据完成螺栓的全面定量优化设计,获得了有益的结论.     

基于SolidWorks机加工工艺规程的工序图自动生成的研究

工序图的自动生成是CAPP系统实用化、标准化的关键技术,分析了工序图自动生成的基础及零件属性生成的现状,详细介绍了基于SolidWorks对零件进行三维建模,应用程序语言Visual Basic 6.0实现参数化设计,并在此基础上应用配置功能实现了零件工序图的自动生成的方法。     

复杂载荷分布参数的确定及疲劳强度可靠度计算方法

材料强度分布和载荷分布是可靠性设计中的两个基本问题。强度分布可以由材料试验得出,而载荷分布则须由对载荷谱进行统计分析后确定。疲劳强度可靠性设计与静强度可靠性设计不同,如果采用与静强度可靠性设计类似的方法处理疲劳载荷谱,得出的载荷分布参数则有可能是错误的。本文在数理统计分析基础上提出一种用于疲劳强度可靠性设计计算的确定复杂载荷分布参数的方法以及相应的疲劳强度可靠度计算方法。     

基于ASP的圆孔拉刀设计系统

通过对圆孔拉刀的几何结构特征和设计需求的分析,为了进一步提高拉刀的设计效率,开发了一种基于ASP技术的圆孔拉刀设计系统。该系统集成于Dreamweaver MX、SQL SERVE 2008、IIS、SolidWorks和Visual Basic 6.0环境,可对圆孔拉刀的几何结构参数进行在线参数化设计并计算。然后利用SolidWorks集成的VBA开发工具自动绘制出圆孔拉刀三维模型。     

螺纹连接松动测试平台设计与分析

倾覆力矩作用下的横向剪切力和轴向力易造成螺纹松动现象,为研究动态载荷下的螺纹连接松动机理,设计了1种螺纹松动测试平台。基于ADAMS、Workbench环境,对螺纹松动测试平台进行了运动学、有限元分析研究。研究结论表明,盆形连接件振幅大小满足螺纹松动实验运动学要求,通过分析偏心装置的应力分布为其材料选择提供理论基础。该装置可以对螺栓分布、预紧力的变化、连接件的刚度以及弹簧垫片等螺纹松动影响因素进行分析研究,利用数字化设计分析技术为螺纹松动测试装备开发提供了有益的探讨。     

多轴非比例载荷谱条件下高强度螺栓疲劳强度分析

以风机主齿轮箱的箱体连接螺栓疲劳强度分析为研究背景,提出一种在多轴非比例载荷谱作用下高强度螺栓连接疲劳强度的分析方法。该方法基于多轴疲劳理论,将外部多轴非比例的风力载荷谱通过连接箱体模型有限元应力计算及雨流计数处理,转化为螺栓各对应载荷方向上的应力雨流谱,然后在螺栓各计算点处进行各载荷方向上的应力合成,按照德国VDI2230标准的计算方法,结合螺栓材料的应力寿命(S-N)曲线,计算得到螺栓各计算点的疲劳损伤率,最后依据线性损伤累计理论,得出连接螺栓的疲劳安全系数。依据本文中的分析方法编制螺栓疲劳强度计算程序,再以某一型号风机齿轮箱的扭力臂与齿圈连接螺栓为例,计算得到该螺栓在风机20年工作寿命内的疲劳安全系数为1. 819。提出的方法为今后计算复杂载荷工况下的螺栓疲劳强度提供了一个新方向。     

考虑支撑结构及螺栓连接的变桨轴承强度分析

针对MW级风电机组变桨轴承静强度与疲劳强度分析的问题,建立了考虑轴承支撑结构刚度及螺栓连接的"叶片-轴承-轮毂"整体等效有限元模型。变桨轴承等效模型中滚球与滚道接触采用非线性弹簧等效,弹簧刚度利用Herz理论进行计算,并将弹簧节点与滚道曲面采用刚性联接,模拟滚球与滚道的接触边界条件;轴承与叶片、轮毂的螺栓连接采用梁单元进行等效,两端分别与被联接零件刚性联接,模拟轮毂-轴承-叶片螺栓联接接触边界条件;模型中弹簧载荷即为滚球载荷,基于Herz接触理论将得到的滚球载荷转化为接触应力,并可以分析滚球接触角变化与套圈变形及应力。采用此模型并结合ISO标准可以在考虑支撑结构及螺栓连接的基础上有效地分析变桨轴承静强度及疲劳强度,并且减少大规模接触计算,提高了计算效率。