鉚接連接是目前工程結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的一種主要機(jī)械連接形式之一。由于在鉚釘處存在應(yīng)力集中，隨著工程結(jié)構(gòu)的老齡化，在鉚釘附近將出現(xiàn)疲勞裂紋，這些裂紋在擴(kuò)展到一定程度后會致使結(jié)構(gòu)發(fā)生突然破壞，從而有可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。本文針對這類含裂紋鉚接結(jié)構(gòu)建立了基于板單元的有限元模型，計算其在面內(nèi)拉伸載荷作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子并通過參數(shù)分析來考察影響其損傷容限設(shè)計的主要因素。一般地，鉚接連接件在幾何上是反對稱或不對稱的，因此在面內(nèi)拉伸載荷作用下會由于載荷偏心或結(jié)構(gòu)不連續(xù)而產(chǎn)生彎曲變形。為了簡化分析，在工程上一般忽略了彎曲變形，將其簡化為一個平面問題進(jìn)行分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文采用四結(jié)點(diǎn)板單元，結(jié)合鉚釘單元、接觸單元，建立了針對鉚接搭接及鉚接對接兩種典型結(jié)構(gòu)的有限元模型，并考慮了搭接或?qū)訁^(qū)內(nèi)的接觸問題，通過參數(shù)分析研究了鉚接搭接和對接結(jié)構(gòu)在拉伸載荷下的彎曲效應(yīng)及其對面內(nèi)位移的影響，利用虛裂紋閉合技術(shù)（VCCT）計算裂紋尖端總能量釋放率和應(yīng)力強(qiáng)度因子，進(jìn)而分析對含裂紋鉚接結(jié)構(gòu)的損傷容限，根據(jù)對無損鉚接連接結(jié)構(gòu)的參數(shù)分析及含裂紋鉚接連接結(jié)構(gòu)采用板模型與平面模型所得結(jié)果的對比，得出了以下主要結(jié)論：1．對于兩種典型鉚... 

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 選題意義
    1.3 本文主要工作
2 有限元模型
    2.1 鉚接對接和搭接結(jié)構(gòu)
    2.2 板單元
    2.3 位移變換
    2.4 鉚釘單元
    2.5 接觸單元
    2.6 接觸非線性迭代
    2.7 本章小結(jié)
3 無損鉚接連接結(jié)構(gòu)的模型及數(shù)值分析
    3.1 無損鉚接連接的典型結(jié)構(gòu)
    3.2 約束及坐標(biāo)系說明
    3.3 數(shù)值算例與討論
        3.3.1 鉚接對接結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 鉚接對接結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
        3.3.3 鉚接搭接結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 鉚接搭接結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 含裂紋鉚接連接結(jié)構(gòu)的模型及數(shù)值分析
    4.1 兩種含裂紋鉚接連接結(jié)構(gòu)
    4.2 約束及坐標(biāo)系說明
    4.3 裂紋及鉚釘元的處理
    4.4 虛裂紋擴(kuò)展法
        4.4.1 應(yīng)變能釋放率
        4.4.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子
    4.5 含裂紋鉚接對接結(jié)構(gòu)分析
        4.5.1 含裂紋鉚接對接結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    4.6 含裂紋鉚接搭接結(jié)構(gòu)分析
        4.6.1 含裂紋鉚接搭接結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    4.7 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


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含裂鉚接搭接板應(yīng)力強(qiáng)度因子分析方法[J]. 賈亮,黃其青,殷之平.  機(jī)械強(qiáng)度. 2004(04)
[2]斷裂力學(xué)的數(shù)值計算方法的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 冒小萍,郎福元,柯顯信.  商丘師范學(xué)院學(xué)報. 2004(02)
[3]含裂紋鉚接加筋板抗破損能力的優(yōu)化設(shè)計[J]. 羅漳平,向錦武.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2001(03)
[4]含多裂紋連接結(jié)構(gòu)損傷容限試驗研究[J]. 廖敏,孫秦,徐曉飛.  航空學(xué)報. 1998(01)
[5]一種新的四邊形層合板與夾層板單元[J]. 顧元憲,曾慶綱.  大連理工大學(xué)學(xué)報. 1997(04)
[6]空間薄壁筋條加筋板應(yīng)力強(qiáng)度因子的解析—有限元混合法[J]. 薛孟君，劉雪惠.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 1996(03)
[7]雙向受載雙向鉚接加筋裂紋板的應(yīng)力強(qiáng)度因子[J]. 劉雪惠，陸富梅，李光權(quán).  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 1994(02)
[8]多裂紋加筋板應(yīng)力強(qiáng)度因子的解析解——Paris位移公式應(yīng)用[J]. 劉雪惠,黃其青,王少華,梁可人.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 1988(04)
[9]一種新型的平板彎曲單元[J]. 丁浩江,周衛(wèi)宇,孫麗波.  力學(xué)學(xué)報. 1986(05)



本文編號：3654044