交變載荷下螺紋連接松動(dòng)機(jī)理與防松方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-08 18:39
螺紋連接廣泛應(yīng)用于航空航天、通用機(jī)械、建筑安裝等生產(chǎn)生活中。在很多工況下,螺紋連接需要承受交變載荷。在振動(dòng)的工況下,螺紋連接的松動(dòng)更容易發(fā)生。關(guān)鍵位置的螺紋連接在服役期發(fā)生松動(dòng)行為是巨大的安全隱患。螺紋連接松動(dòng)的影響因素很多,松動(dòng)機(jī)理尚未統(tǒng)一,防松手段各有利弊。本論文以螺紋連接為研究對(duì)象,從理論推導(dǎo)、有限元仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三個(gè)方面對(duì)交變載荷下螺紋連接松動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了研究分析,初步探討了單螺栓連接和螺栓組連接的防松方法。(1)基于YAMAMOTO理論對(duì)承受軸向載荷的螺紋連接的嚙合螺紋牙的變形進(jìn)行了理論分析,進(jìn)而基于YAMAMOTO模型研究了螺紋連接的承載分布,針對(duì)8.8級(jí)M8普通螺紋(三角螺紋)計(jì)算了相應(yīng)的模型參數(shù),并求解了各螺紋牙承載占比的解析解。得出結(jié)果:第一扣螺紋牙承擔(dān)了 25.0%的載荷,第二扣螺紋牙承擔(dān)了 1 9.3%的載荷,第三扣螺紋牙承擔(dān)了15.1%的載荷,前三扣了螺紋牙一共承受了整體載荷的59.4%,第七扣螺紋牙只承受8%的軸向載荷。從而得出結(jié)論:普通螺紋連接承載分布嚴(yán)重不均勻,嚙合螺紋的第一扣螺紋牙承載最大,依次遞減,前三扣螺紋牙承載了大部分的載荷。(2)根據(jù)螺紋連接的特點(diǎn)...
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 國(guó)內(nèi)外螺紋連接松動(dòng)理論研究現(xiàn)狀
1.2.2 螺紋連接防松方法
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 單螺栓連接松動(dòng)機(jī)理研究
2.1 螺栓軸向力與螺紋連接松動(dòng)的關(guān)系
2.2 初始預(yù)緊時(shí)螺紋牙應(yīng)力應(yīng)變分析
2.2.1 基于YAMAMOTO模型螺紋牙變形分析
2.2.2 基于YAMAMOTO模型螺栓軸向承載分布分析
2.3 交變載荷對(duì)螺紋連接螺紋牙的影響
2.4 本章小結(jié)
3 基于有限元方法的螺紋連接松動(dòng)機(jī)理仿真與實(shí)驗(yàn)研究
3.1 有限元建模與分析
3.1.1 幾何模型的建立
3.1.2 彈塑性階段材料本構(gòu)模型的建立
3.1.3 接觸模型的建立
3.1.4 力和位移邊界條件
3.1.5 仿真結(jié)果分析
3.2 實(shí)驗(yàn)研究與分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)搭建
3.2.2 實(shí)驗(yàn)外部載荷設(shè)定
3.2.3 螺栓試件軸向力檢測(cè)
3.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
3.3 螺紋連接防松方法初探
3.4 本章小結(jié)
4 基于彈性相互作用理論擰緊順序?qū)β菟ńM松動(dòng)影響研究
4.1 基于螺栓組彈性相互作用理論建模
4.2 螺栓組連接有限元模型建模與分析
4.2.1 螺栓組連接結(jié)構(gòu)有限元模型的建立
4.2.2 不同擰緊順序?qū)β菟ㄝS向力的影響
4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3672025
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 國(guó)內(nèi)外螺紋連接松動(dòng)理論研究現(xiàn)狀
1.2.2 螺紋連接防松方法
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 單螺栓連接松動(dòng)機(jī)理研究
2.1 螺栓軸向力與螺紋連接松動(dòng)的關(guān)系
2.2 初始預(yù)緊時(shí)螺紋牙應(yīng)力應(yīng)變分析
2.2.1 基于YAMAMOTO模型螺紋牙變形分析
2.2.2 基于YAMAMOTO模型螺栓軸向承載分布分析
2.3 交變載荷對(duì)螺紋連接螺紋牙的影響
2.4 本章小結(jié)
3 基于有限元方法的螺紋連接松動(dòng)機(jī)理仿真與實(shí)驗(yàn)研究
3.1 有限元建模與分析
3.1.1 幾何模型的建立
3.1.2 彈塑性階段材料本構(gòu)模型的建立
3.1.3 接觸模型的建立
3.1.4 力和位移邊界條件
3.1.5 仿真結(jié)果分析
3.2 實(shí)驗(yàn)研究與分析
3.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)搭建
3.2.2 實(shí)驗(yàn)外部載荷設(shè)定
3.2.3 螺栓試件軸向力檢測(cè)
3.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
3.3 螺紋連接防松方法初探
3.4 本章小結(jié)
4 基于彈性相互作用理論擰緊順序?qū)β菟ńM松動(dòng)影響研究
4.1 基于螺栓組彈性相互作用理論建模
4.2 螺栓組連接有限元模型建模與分析
4.2.1 螺栓組連接結(jié)構(gòu)有限元模型的建立
4.2.2 不同擰緊順序?qū)β菟ㄝS向力的影響
4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3672025
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