发动机支架安装凸台的断裂故障诊断分析

针对发动机发电机支架安装凸台及连接螺栓常出现的断裂失效问题,提出一种仿真分析与实验结合的诊断方法.首先建立了包含发电机和空压机模型的支架有限元模型,并进行了约束模态分析,进而针对缸体局部和电机支架进行了螺栓预紧应力分析.最后,对发电机和空压机进行了动平衡测试.仿真与试验结果表明:发动机运行期间,连接区域松脱可能是造成失效的重要原因.采用该诊断方法解决了失效问题.     

螺栓法兰连接的数值模拟及接触收敛分析

螺栓法兰连接的数值模拟过程中涉及许多接触对,在处理接触问题时,收敛困难这一问题普遍存在.以使用ANSYS Workbench对齿轮压缩机法兰连接的有限元分析为例,详细分析了影响计算收敛性的主要因素:接触对的建立、接触类型和接触算法的选取,以及罚刚度大小.在模拟过程中,用非对称绑定接触模拟螺母与螺栓的连接,非对称摩擦接触模拟螺母与法兰,以及法兰之间的连接,线性施加预紧力的方式来模拟螺栓拧紧.在数值计算过程中,绑定接触采用罚函数法,摩擦接触采用增广拉格朗日乘子法.初次计算采用一个较小的罚刚度系数,然后根据计算过程中接触迭代计算和N-R残差检查情况,逐步增大罚刚度系数直至得到收敛的计算结果.计算结果收敛性好,接触面摩擦应力分布符合压应力分布规律且仅有少量的滑移,满足工程使用要求.为其他类型接触问题的分析过程中解决收敛困难的问题提供了参考.     

横向载荷与预紧力对螺栓断裂寿命的影响

螺栓连接依靠自身简单可靠的特点被广泛应用于各个行业,然而螺栓的疲劳断裂却是一个非常突出的问题.因此,为准确预测螺栓断裂失效寿命,进行了螺栓材料的疲劳裂纹扩展实验,求得了螺栓材料的断裂参数,从而建立了Paris裂纹扩展模型.然后运用有限元方法与疲劳裂纹扩展实验进行对标,并取得较好的效果,为螺栓断裂失效寿命的计算奠定了基础.最后,考虑到螺栓预紧力与横向载荷对螺栓断裂的影响,建立了带裂纹的螺栓有限元模型,并采用有限元方法进行螺栓失效寿命计算的定量分析.结果表明：横向载荷与螺栓预紧力对应力强度因子和螺栓使用寿命具有较大的影响.     

滚轮滚针轴承螺栓强度优化设计方法

螺栓强度直接决定滚轮滚针轴承工作载荷。而注油孔结构设计参数是影响螺栓强度的主要因素之一。针对这一问题,以螺栓最大应力和变形为优化目标,提出了滚轮滚针轴承螺栓强度优化设计方法。首先,基于三维建模软件,建立了滚轮滚针轴承参数化模型;然后,运用有限元方法,提出了滚轮滚针轴承整体有限元仿真模型,分析了注油孔设计参数对螺栓强度的影响规律;最后,采用响应面分析方法,建立了以螺栓最大应力和最大变形最小为优化目标的滚轮滚针轴承多目标优化模型,结合工程实际,获得了螺栓注油孔孔径的最优化设计参数。仿真结果表明,优化后的滚轮滚针轴承螺栓关键位置的最大应力和最大变形均有所改善,验证了所建立的滚轮滚针轴承螺栓强度优化设计方法的有效性。     

城轨车辆车钩螺栓连接仿真及强度分析

采用整体建模的方法,建立城轨车辆车钩螺栓连接有限元非线性接触模型进行强度分析,仿真分析结果表明,螺栓螺纹部分最大应力与理论计算结果吻合,有限元仿真模型能真实模拟螺栓连接;提取极限载荷下螺栓的轴向拉力,运用VDI 2230—2003标准对螺栓的拉伸强度进行分析,并和传统机械设计方法的螺栓强度分析结果进行比较,两种方法的螺栓拉伸强度均满足要求,为车钩螺栓连接设计提供了理论依据.     

梁柱螺栓连接中接触摩擦机理及有限元分析

研究了钢框架梁柱螺栓连接中的接触摩擦机理以及在节点非线性有限元计算中的应用.采用ANSYS有限元软件,在分析接触摩擦机理的基础上,研究了钢框架梁柱螺栓连接的接触摩擦理论,给出了接触对单元和刚度方程、接触算法和接触摩擦模型,试验结果验证了理论计算的合理性.通过一个算例说明了接触摩擦理论在螺栓连接中的应用.有限元方法是解决梁柱螺栓连接摩擦接触问题的一种有效方法;基于ANSYS软件,采用本方法可很好解决螺栓节点非线性有限元分析中的摩擦接触问题.     

螺栓连接纵向安装边机匣的有限元分析与优化

针对航空发动机螺栓连接纵向安装边机匣的结构特点,运用有限元优化设计方法,建立了螺栓连接纵向安装边机匣的有限元计算模型,利用有限元软件进行了应力分析与模态分析,获得了螺栓连接纵向安装边机匣的最大等效应力和前4阶固有频率以及相应的振型,并对纵向安装边的几何参数进行了应力灵敏度分析和动态特性灵敏度分析。在此基础之上,确定了纵向安装边主要设计参数的变化对结构最大等效应力和低阶固有频率的影响规律。通过修改设计参数对螺栓连接纵向安装边机匣结构进行优化,提高了结构强度和动态性能,为螺栓连接带纵向安装边机匣设计提供了依据。     

拧紧工艺的螺栓连接结构预紧力变化规律

针对航空发动机装配过程中螺栓预紧力一致性差的问题，建立螺栓连接转子有限元模型，获得螺栓在顺序拧紧和星形拧紧时预紧力的衰减规律和分布特点.进行螺栓预紧力实验研究，分析了拧紧顺序及拧紧速度对螺栓预紧力的影响，并揭示了预紧力随时间的衰减机理.结果表明：拧紧相邻螺栓会使预紧力大幅衰减；提高拧紧速度会使螺栓获得较大预紧力，使得连接结构更加稳定；螺栓拧紧后预紧力会在短时间内大幅衰减，衰减规律与扭矩幅值息息相关.因此，在发动机装配中，严格控制螺栓拧紧工艺的同时，预紧力短时间内的衰减不可忽视.     

基于特征曲线法的复合材料螺栓连接强度三维分析方法

提出一种基于复合材料三维应力分析的特征曲线法,用于计算复合材料螺栓连接件的连接强度,该方法与基于二维应力分析的特征曲线法相比,可以考虑螺栓拧紧力矩对接头强度的影响.通过对算例的分析及与试验结果的对比,证明提出的三维特征曲线法是可用于复合材料螺栓连接强度分析,是一种适合工程计算的有效方法.     

隔膜泵阀箱盖联接螺栓断裂分析

针对隔膜泵中进料阀箱盖联接螺栓多次出现断裂的问题,通过工况分析,应用传统计算与现代CAE软件有限元分析相结合的方式,对螺栓进行强度校核及断裂分析,找到了螺栓断裂的原因,并通过选型计算得出了该螺栓的合理尺寸参数。     

某型飞机防护栅套管固定螺栓断裂原因分析

某型飞机进气道防护栅转轴与套管固定螺栓断裂,经过对该高强度断裂螺栓断裂面的沿晶脆性分析、材料分析以及对3个该处螺栓进行的破坏试验和该螺栓受力情况的综合分析,排除该处螺栓的制造缺陷和定力过度导致螺栓断裂的原因后,认为该处螺栓在进行特检和大修更换开口销时震动进而导致螺栓松动引起了螺栓断裂,是由于松动而被打坏的.外场检查时,在确定磁粉探伤无裂纹的前提下,应采用正确的定力方法对该处螺栓进行安装,并确保拧紧.     

风力发电机组螺栓强度计算校核系统设计

应用VC++,设计了螺栓强度校核系统,通过运用连接螺栓静强度计算和疲劳强度计算功能模块,实现了螺栓相关理论参数的计算与获取,达到让这些复杂繁琐的理论计算更加高效的目的.最后以螺栓疲劳应力模块为例,将其计算结果与有限元软件分析结果进行比较,两结果基本一致.     

螺栓预紧力对输电杆塔强度的影响

针对实际线路段,利用ABAQUS软件建立塔线耦合体系有限元模型,数值模拟该塔线体系在典型荷载作用下的应力和变形.根据现场倒塔情况,建立杆塔破坏局部区域三维实体模型,并与其它部分杆梁模型连接得到杆塔整体有限元模型.三维局部区域模型考虑了螺栓和连接板之间的连接细节、螺栓预紧力、螺杆和螺孔之间的间隙等.进而数值模拟研究螺栓预紧力大小对螺栓的滑移和杆塔构件应力的影响.结果表明,过小的预紧力会导致螺栓产生明显滑移,增大螺栓和杆塔构件的应力,因而螺栓预紧力不足可能是导致杆塔破坏的主要原因之一.     

基于ABAQUS的风力机塔筒螺栓连接接触非线性分析

ABAQUS是先进的大型通用非线性有限元分析软件,求解非线性问题时具有非常明显的优势。采用ABAQUS软件对风力机塔筒高强度螺栓连接进行了接触非线性分析,模拟了螺栓连接在预拉力以及加载极限载荷后两种工况下的静力学性能,得到了螺栓与法兰等结构的等效应力云图与位移云图。计算结果表明:塔筒螺栓连接结构的应力主要受预紧力影响。加载极限载荷后,螺栓最大应力增大17%,最大位移增大约两倍。结果证明塔筒底部螺栓连接的强度与刚度满足设计要求,为风力机组的结构设计提供了理论依据。     

基于Ansys Workbench的螺栓连接模拟方法对比分析

基于Ansys Workbench软件,对5种螺栓连接模拟方法,以及不同接触方式、受力位置的情况进行仿真计算,分析各种模拟方法的特点,为螺栓连接的有限元建模及仿真分析提供有效参考.     

高强度螺栓扭矩系数研究

高强度螺栓连接广泛应用于钢结构重要部位,螺栓预紧力又是度量连接质量的重要参数;而由于螺栓和被连接件的变形,预紧力很难精确控制;为达到预期的预紧力应施加多大的拧紧力矩成为工程应用中的焦点。在扭矩系数中引入轴力相关系数来考虑扭矩与预紧力的关系,得到了修正的扭矩系数;并通过实验和有限元仿真数据对比,验证了理论推导的正确性,为以后的设计与研究提供了指导。     

螺栓连接屈服点拧紧法的可靠性分析

介绍螺栓连接屈服点拧紧法的特性及应用情况。通过对其进行可靠性分析,不仅证明屈服点拧紧法确实可行,而且与传统方法对比分析表明,传统方法具有一定的潜力,有改进的必要。文中还提出了影响螺栓连接可靠性的主要因素以及提高屈服点拧紧法可靠度的条件与使用范围。     

一种复合材料螺栓连接强度三维分析方法

本文的重点就是分析一种特征曲线法,一种基于复合材料三维的应力分析,目的就是为了计算复合材料螺栓连接件的迁都问题。该方法与基于二维应力分析的特征曲线法相比,可以考虑螺栓拧紧力矩对接头强度的影响。通过对算例的分析及与试验结果的对比,证明本文提出三维特征曲线法是可用于复合材料螺栓连接强度分析,是一种适合工程计算的有效方法。     

矩形筒螺栓联结损伤的振动特性研究

螺栓联接容易出现由于预紧力不足、螺栓腐蚀、长期交变载荷作用以及螺栓本身性能退化等方面导致的螺栓松动或损坏,从而影响整体结构的力学性能。工程中急需更有效的方法来发现因螺栓联接损伤而引起的结构力学性能的变化。运用有限元分析软件从螺栓预紧力、外载荷以及螺栓联结数量三个方面对工程实际结构的矩形筒进行分析,最后分别总结出以上三种因素对矩形筒振动特性的影响规律,对工程实际提供一定的参考。     

某照明控制箱有限元分析与评定

为对某核电厂照明控制箱箱体进行抗震分析与安全性评定,通过大型有限元软件ABAQUS建模,并进行反应谱分析计算,根据《GB50267-1997核电厂抗震设计规范》和《ASME-AG-1-2015》对计算所得各主要受力部件的最不利应力进行评定.结果表明,该照明控制箱各主要受力构件与结构的固定/连接螺栓在抗震安全性方面满足相...