在航空航天飛行器中,螺栓作為專用的緊固件將大量的內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接為一個(gè)整體。在運(yùn)行過(guò)程中,這些航空航天緊固件不僅要承受發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的高頻、隨機(jī)和復(fù)雜的振動(dòng)沖擊載荷,而且還要承受裝配過(guò)程的運(yùn)輸和吊裝所產(chǎn)生的低頻率振動(dòng)載荷,進(jìn)而使其服役過(guò)程處于多種極端環(huán)境。近年來(lái)由于緊固件引起的相關(guān)問(wèn)題頻發(fā),已經(jīng)成為嚴(yán)重影響航天連接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的薄弱環(huán)節(jié)。因此,探究其螺栓松動(dòng)機(jī)理的研究對(duì)航空航天工程的發(fā)展具有重要意義。本文以探究螺栓松動(dòng)機(jī)理和提高螺栓防松效果為目標(biāo),在振動(dòng)沖擊載荷環(huán)境下,研究了螺栓松動(dòng)的理論、仿真和試驗(yàn),具體內(nèi)容如下:1)建立了帶螺紋升角的螺栓松動(dòng)滑移數(shù)學(xué)模型,其中包括接觸面均無(wú)滑動(dòng)、螺紋表面滑動(dòng)和螺栓頭表面、螺紋表面同時(shí)發(fā)生滑移三種情況的滑移分析模型。并將滑移數(shù)學(xué)模型用Matlab程序模擬了整個(gè)松動(dòng)過(guò)程,從而預(yù)測(cè)了螺栓預(yù)緊力衰退過(guò)程。2)采用有限元技術(shù),建立了參數(shù)化的螺栓松動(dòng)有限元分析模型。在螺栓松動(dòng)仿真結(jié)果分析中,分別對(duì)螺栓的宏觀和微觀特性進(jìn)行了全面分析。宏觀分析中揭示了螺牙受力和預(yù)緊力分布、螺母轉(zhuǎn)角變化、端面接觸力和端面接觸摩擦扭矩變化規(guī)律。在微觀分析中,提出將滑移因子作為微觀滑移分析的主要...

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和研究意義
    1.2 螺栓松動(dòng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 載荷作用方向研究現(xiàn)狀
        1.2.2 螺栓松動(dòng)理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 螺栓松動(dòng)有限元仿真研究現(xiàn)狀
        1.2.4 螺栓松動(dòng)試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容
2 螺栓松動(dòng)滑移數(shù)學(xué)模型的建立
    2.1 螺栓頭和螺紋處摩擦分析
    2.2 帶螺紋升角的螺紋接觸處的滑移分析
    2.3 螺紋表面附加橫向剪切力分析
    2.4 螺栓接觸面滑移模型的建立
        2.4.1 接觸面均無(wú)滑動(dòng)模型
        2.4.2 螺紋表面滑動(dòng)模型
        2.4.3 螺栓頭表面、螺紋表面同時(shí)發(fā)生滑移模型
    2.5 螺栓預(yù)緊力衰退預(yù)測(cè)
    2.6 本章小結(jié)
3 螺栓松動(dòng)有限元仿真
    3.1 螺栓松動(dòng)參數(shù)化有限元模型建立
    3.2 螺栓松動(dòng)參數(shù)化網(wǎng)格劃分
    3.3 仿真螺紋摩擦系數(shù)測(cè)定
        3.3.1 螺紋摩擦實(shí)驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)
        3.3.2 螺紋摩擦實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)試原理
        3.3.3 單螺栓摩擦系數(shù)測(cè)試結(jié)果分析
    3.4 有限元模型邊界條件和后處理的設(shè)置
    3.5 螺栓松動(dòng)有限元結(jié)果分析
        3.5.1 螺栓松動(dòng)有限元宏觀分析
        3.5.2 螺栓松動(dòng)有限元微觀分析
    3.6 本章小結(jié)
4 端面幾何不平行度螺栓防松機(jī)理分析
    4.1 端面幾何不平行度螺栓防松數(shù)學(xué)模型的建立
        4.1.1 常規(guī)松動(dòng)數(shù)學(xué)模型
        4.1.2 幾何不平行度螺栓防松模型的建立
    4.2 端面幾何不平行度螺栓防松仿真模型的建立
    4.3 端面幾何不平行度螺栓防松仿真結(jié)果分析
    4.4 不同參數(shù)對(duì)端面幾何不平行度螺栓防松影響的分析
        4.4.1 中徑對(duì)端面幾何不平行度螺栓防松影響的分析
        4.4.2 連接件厚度對(duì)端面幾何不平行度螺栓防松影響的分析
        4.4.3 螺紋摩擦系數(shù)對(duì)端面幾何不平行度螺栓防松影響的分析
    4.5 本章小結(jié)
5 螺栓松動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法研究
    5.1 單螺栓松動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)
        5.1.1 松動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.1.2 松動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.1.3 松動(dòng)試驗(yàn)原理及方法
    5.2 滑移數(shù)學(xué)模型與仿真模型驗(yàn)證試驗(yàn)
    5.3 多因素參數(shù)對(duì)螺栓松動(dòng)影響研究
        5.3.1 螺紋摩擦系數(shù)和端面系數(shù)影響分析
        5.3.2 螺紋升角和螺距影響分析
        5.3.3 橫向振動(dòng)幅值影響分析
    5.4 端面幾何不平行度螺栓防松試驗(yàn)
        5.4.1 試驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)
        5.4.2 試驗(yàn)步驟
        5.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3894991