發(fā)布時間：2017-09-04 06:29

  本文關鍵詞：螺栓固定結合面建模方法及其動態(tài)特性研究

  更多相關文章： 螺栓聯(lián)接 固定結合面 固-隙-固 虛擬介質 有限元

【摘要】：螺栓固定結合面是一種非常普遍的機械結構聯(lián)接形式,對機械系統(tǒng)整體的靜動態(tài)特性有很大的影響,因此有必要對螺栓結合面進行研究。研究對其進行有限元分析切實可行的方法。本文研究了螺栓結合面的多種有限元模型建模方法,討論了不同有限元模型對螺栓聯(lián)接整體結構有限元分析結果的影響�？疾炝讼嚓P參數(shù)在不同結合面條件下的螺栓聯(lián)接結構的動態(tài)特性及其在螺栓預緊力變化條件下的變化規(guī)律。主要的研究內容如下：(1)在查閱大量國內外文獻的基礎上,總結了國內外機械結合面的研究現(xiàn)狀,其中包括結合面建模的研究現(xiàn)狀和其動態(tài)特性的研究現(xiàn)狀,論述了結合面建模和其動態(tài)特性的研究成果以及存在的不足。(2)在螺栓預緊力求解公式的基礎上,在彈性范圍內,推導了螺栓剛度和被聯(lián)接件剛度的求解公式。鑒于被聯(lián)接結合面上產生壓力的不均勻性,對被聯(lián)接結合面上的壓力做了等效分布,推導了等效區(qū)域面積的求解公式,為螺栓聯(lián)接結構有限元模型的建立提供了理論指導。(3)建立了結合面等效動力學模型。在基于“固-隙-固”模型的基礎上,提出了結合面等效虛擬材料模型,利用應變能法,推導了結合面虛擬材料的彈性模量以及泊松比；從微觀的角度分析,推導了結合面虛擬材料的厚度和密度。(4)采用不同的建模方法進行螺栓固定結合面有限元分析,對其優(yōu)劣及適用范圍進行了對比和分析；并對虛擬介質層的特性參數(shù)實現(xiàn)定量或定性的研究,研究了其對結合面動態(tài)特性的影響。(5)通過試驗測試獲得試驗數(shù)據(jù),對采用虛擬介質法建立結合面的裝配體有限元模型的有效性進行校驗和評估。
【關鍵詞】：螺栓聯(lián)接 固定結合面 固-隙-固 虛擬介質 有限元
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH131.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的背景和意義11
• 1.2 機械結合面研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 機械結合面建模研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 機械結合面動態(tài)特性研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文研究的內容18-19
• 第2章 螺栓聯(lián)接結合面的力學分析19-31
• 2.1 螺栓聯(lián)接結構受力分析19-22
• 2.1.1 預緊力與預緊力矩之間的關系19-21
• 2.1.2 螺栓最佳預緊力21-22
• 2.2 螺栓聯(lián)接結合面剛度和被聯(lián)接件的受力22-25
• 2.2.1 螺栓聯(lián)接結合面的剛度和變形22-23
• 2.2.2 被連接件的受力分析23-25
• 2.3 利用ANSYS模擬螺栓預緊力25-29
• 2.3.1 利用預緊力單元法模擬螺栓預緊力26-28
• 2.3.2 降溫法模擬螺栓的預緊力28-29
• 2.4 本章小結29-31
• 第3章 螺栓聯(lián)接結合面的力學模型31-45
• 3.1 結構動力學模型31-34
• 3.1.1 固定螺栓結合面阻尼產生原理31-33
• 3.1.2 結構的阻尼33-34
• 3.2 結合面等效動力學模型34-37
• 3.3 基于“固-隙-固”模型的虛擬材料模型37-44
• 3.3.1 螺栓聯(lián)接結構虛擬材料的框架37-39
• 3.3.2 虛擬材料的彈性模量和泊松比39-42
• 3.3.3 虛擬材料的厚度和密度42-44
• 3.4 本章小結44-45
• 第4章 螺栓聯(lián)接結合面有限元分析45-65
• 4.1 采用粘結結合面建模分析45-48
• 4.2 采用彈簧阻尼單元建模分析48-55
• 4.3 螺栓聯(lián)接結構非線性有限元分析55-58
• 4.3.1 不同螺栓預緊力下的預應力模態(tài)分析56-57
• 4.3.2 不同摩擦因素的預應力模態(tài)分析57-58
• 4.4 虛擬介質法有限元分析58-63
• 4.4.1 建立分析模型58-60
• 4.4.2 結合面參數(shù)分析60-63
• 4.5 本章小結63-65
• 第5章 螺栓聯(lián)接結構的實驗模態(tài)分析65-75
• 5.1 模態(tài)分析概述65-66
• 5.2 螺栓聯(lián)接結構的模態(tài)試驗66-70
• 5.2.1 模態(tài)試驗方法與樣件66-67
• 5.2.2 模態(tài)試驗內容67-68
• 5.2.3 模態(tài)試驗測試系統(tǒng)68
• 5.2.4 試驗裝置的連接68-69
• 5.2.5 激勵方式和激勵裝置69
• 5.2.6 激振點布置和實驗過程69-70
• 5.3 試驗結果與數(shù)據(jù)分析70-71
• 5.4 試驗結果對比71-73
• 5.5 小結73-75
• 第6章 結論與展望75-79
• 6.1 本文工作總結75-76
• 6.2 有待進一步研究的工作76-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-85
• 附錄：發(fā)表論文與參與項目情況85

【參考文獻】

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本文編號：789895