螺栓联接CAI课件的研制

<正>螺栓联接的强度计算,尤其是承受轴向工作载荷的紧螺栓联接的强度计算是"螺纹联接"一章的重点.要进行强度计算,必须先求出其受力的大小,而受轴向工作载荷的紧螺栓联接的受力与变形的关系则是该章的难点.由于螺栓和被联接件的实际变形是人的肉眼所见不到的,     

受轴向载荷紧螺栓联接的预紧力计算

在柴油机、压力机及化工压力容器等重要螺栓联接中,由于联接中各零件是相互约束的弹性体。当外载荷作用时,螺栓和被联接件的变形就发生了变化。为了保证联接间不产生缝隙,并具有足够的紧密性及联接刚性,在装配时应将螺栓事先预紧,其预紧力 F′及残余预紧力 F″大小的确定十分重要,它不仅涉及螺栓联接的可靠性,而且还影响到螺栓联接的结构尺寸。然而,现行的计算方法比较繁琐,应用不便。本文试图从力——变形——刚度三者相互关系中,引入预紧系数 K_f,寻求简便的计算公式,或者图表,便于设计计算使用。     

紧螺栓联接的非线性计算理论

在实验的基础上，建立了在受轴向载荷紧螺栓联接中，被联接件的受力与变形的非线性方程。导出了各项计算公式，并通过实例对传统的线性理论与非线性理论进行比较，结果表明非线性理论较为符合实际。     

机械零件可靠性设计示例一则

本文根据机械零件可靠性设计的数学模型，将载荷，材料的强度及零件的尺寸等设计参数，作为服从正态分布的随机变量处理，结合螺栓联接设计实例，导出在给定条件和规定可靠度指标下零件的几何人出了螺栓联接的可靠性设计可推广到类似的螺栓联接的设计场合。     

驱动桥差速器壳联接螺栓失效分析和改进

以某产品联接螺栓失效的分析为例,对螺栓的受力和疲劳强度进行分析,找到了失效的原因并进行改进.提出在受交变载荷的联接螺栓设计时,应根据其应力幅进行疲劳寿命的校核.     

螺栓联接力分析与装配的新方法及应用

通过对螺栓联接力深入分析,进而提出改善工艺结构,加工和装配方法来提高螺栓强度,探讨联接受力分析和装配方法的新理论,及如何用于联接的设计与制造,以期提高螺栓联接的性能和减轻重量、降低成本.     

联接螺栓静强度的模糊可靠性设计研究

应用信息熵理论,将联接螺栓的模糊静强度和模糊载荷分别等效为随机静强度和随机载荷,按联接螺栓安全等级确定其静强度的可靠指标,建立按可靠指标进行联接螺栓静强度设计的方法,得到联接螺栓静强度的可靠性安全系数。研究表明:1)对于安全等级为一般、比较重要和重要的联接螺栓,其屈服强度的可靠指标分别为0.815,1.920和3.819,抗拉强度的可靠指标分别为3.740,4.729和6.828;2)基于满足联接螺栓静强度的可靠指标,对于安全等级为一般、比较重要和重要的联接螺栓,在静载荷时,螺栓屈服强度的最小可靠性安全系数分别为1.10,1.25和1.45,抗拉强度的最小可靠性安全系数分别为1.35,1.50和1.75;在变载荷时,螺栓屈服强度的最小可靠性安全系数分别为1.15,1.35和1.60,抗拉强度的最小可靠性安全系数分别为1.60,1.80和2.20。     

螺纹联接动载荷强度计算公式的探讨

该文以柴油机的连杆螺栓联接(非标准件)为例,在微机上用动力有限元方法对螺栓各圈螺牙的载荷分布,螺栓的静、动应力分布进行了计算与研究。提出了较材料力学经验公式精确的既简单又实用的螺纹联接的动载荷强度计算公式。     

螺栓联接强度计算方法的探讨

针对当前螺栓联接强度计算方法中所求预紧力偏小,不能与ＧＢ３０９８．１－８２规定值相适应问题,提出用螺栓保证应力作为预紧力大小的判据,引入载荷系数以提高预紧力值,增强联接刚度、紧密性和提高防松能力．着重讨论了受轴向工作载荷时紧螺栓连接强度的计算方法．     

螺纹受力分布分析方法及其应用实例

本文通过多自由度的弹簧系统模拟来分析螺栓联接中螺纹牙上的载荷分布,对螺母螺杆在三种不同受力状态下螺纹牙上产生的载荷分布进行了比较,其中包括一个普通拉伸型螺杆螺栓联接,一个通过T型螺母中部作用的拉伸型传力螺杆以及一个T型螺母的压缩型传力螺杆。最后将计算分析结果用于一个螺杆传力系统的螺纹失效分析。     

轧辊弹性变形对中厚板辊缝设定的影响

根据中厚板轧制过程的受力模型 ,将辊缝变化转化为辊系的弹性变形 ,利用影响函数法 ,计算出轧件宽度、工作辊半径、支承辊半径、工作辊凸度、支承辊凸度及轧制力等因素对辊缝设定的影响·仿真结果表明 :①随着支承辊半径的增大 ,轧辊变形量呈线性减少 ;②随着工作辊半径增大 ,轧辊变形量呈线性增加 ;③随着支承辊凸度的增大 ,轧辊变形量呈线性增加 ;④工作辊凸度与轧辊变形量之间呈线性关系 ,轧件宽度的变化直接影响该线性关系的走向 ;⑤随着轧制力增加 ,轧辊变形量线性增加·只要轧制力相等 ,轧辊变形基本不变     

基于神经网络的冷连轧机轧制力预报模型

为了提高冷连轧机轧制力预报精度，提出一种解析数学模型结合神经网络校正模型的计算方法，建立冷连轧机轧制力预报模型。采用径向基函数的局部映射和全局线性映射相结合的神经网络校正模型求解带钢变形抗力和轧制变形区的摩擦因数；并采用轧制变形区离散化方法分析轧制变形区内张力、摩擦力及金属变形抗力等在带钢轧制方向上的分布规律，从而建立轧制力在线计算数学模型。现场实测数据离线仿真结果表明，采用此基于神经网络的冷连轧机轧制力预报模型预测轧制力，其预测误差小于8．9％，此模型能用于指导生产实践。     

金属橡胶隔振器的非线性响应特性研究

金属橡胶隔振器在工作的时候,由于金属丝不仅仅存在弹性变形,而且其间还存在着干摩擦及扭转变形,此作用机理导致了金属橡胶隔振器的减振系统为非线性特性。首先从阻尼力及弹性力两部分建立减振系统的数学模型,其间采用了多尺度法对其非线性特性进行了分析,推导出了非线性隔振系统的激励频率与响应振幅的关系式。与一般线性系统响应特性对比,得出了非线性隔振系统的响应特性。     

关于杆件组合变形的应变能

在线弹性、小变形等基本假设条件下，由于杆件应变能与外作用力不成线性关系，所以杆件组合变形的应变能能否表示为各相应基本变形的应变能之和是个值得讨论的问题。本文从双向弯曲、拉弯、扭弯等组合变形方面详细推导了应变能公式，得出组合应变能为各基本应变能之和。     

纯余能原理在杆系大变形中的应用

将高玉臣提出的弹性大变形的纯余能原理(即只含有未知的内力分量)用于杆件系统的内力计算.在杆系变形后的位置建立平衡方程,根据节点的平衡条件,将杆系中的某几个未知力用其余未知力表示,此时应用余能原理无需考虑各杆在相邻边界上的力平衡条件,将有条件驻值转化为无条件驻值问题.在算例中假设各杆变形量与内力呈线性关系,即只考虑几何大变形,将算例所得结果与理论值对比可知二者非常接近,故将纯余能原理用于杆系大变形的计算是切实可行的.     

针织物缝针穿刺阻力的分析和实验探讨

本文用示踪纤维的方法,观察和分析了缝制针织物时针织线圈的变形和受损概率.通过研制缝针测力传感器,动态测定针织物缝针穿刺阻力及实验统计分析,得出缝针穿刺阻力与针织物容针空间密切相关,与缝针截面大小呈显著的线性正比关系的结论.     

基于虚功原理索杆张力结构强度优化形状分析

为了提高索杆张力结构的刚度和减小结构受力,在结构杆件中引入作动器,主动调整杆件的长度,改变结构的形状.在荷载态下,将作动器主动工作产生的杆件内力改变量视为结构独立自应力模态的线性组合,根据虚功原理及变形协调关系建立了节点位移向量、杆件内力向量与作动器主动调整量之间的迭代关系.同时,以杆件受力最小为目标,构造了结构形状优化模型并编制了相应的求解程序.算例分析表明:结构所有杆件均布设作动器的效果与仅在索中布设作动器的效果相同,均可以实现既提高结构刚度、又改善结构受力的目的;仅在杆中布设作动器调节杆长来提高结构刚度的代价是增大杆件的内力.通过有限元方法与本文方法对算例求解结果的对比分析,发现两者符合较好,验证了本文方法的正确性.     

基于线性互补算法的叠梁接触规律研究

确定叠梁层间发生接触的区间及接触力分布规律是叠梁计算的关键.为克服以往解析解答得到的结论不合实际的现象,将叠梁接触问题构造为线性互补问题,并给出其一般求解过程.为验证该法的合理性,以梁与刚体接触问题的Timoshenko解答与胡海昌解答为例进行对比分析.在此基础上,对典型荷载作用下的叠梁接触问题进行了计算,并对其影响因素进行了深入研究.最后得到如下主要结论:刚度比、荷载作用形式以及剪切挠度对叠梁层间接触规律影响均非常明显;考虑剪切变形影响时,叠梁接触力由集中力变为分布力;集中力作用下,叠梁接触趋于点接触,均布力作用下,叠梁接触趋于线接触;上下梁刚度相等是叠梁接触力分布规律的一个转折点,不同的上下梁刚度比会得到不同的接触规律.     

波浪条件下海底管线与沙质海床间的相互作用

海底管线的稳定性问题是海底管线设计的关键问题之一.通过大型通用有限元软件ABAQUS,应用较为简单的线弹性模型,对海床采用平衡地应力、简化渗流力的方法,建立海底管线模型,初步模拟近海埋置管道与海床之间的相互作用,分别计算了管道在自重和简谐波浪荷载作用下的管道变形及受力状况.计算结果显示,管道自重造成的屈曲对管道的稳定性影响不大,但管道屈曲是破坏海底管道稳定性的最直接的重要原因之一,由于管道自身的屈曲,沿管道截面圆周上各点的位移差比管线整体位移小2个数量级.在自重和波浪荷载两者的共同作用下,管道受土体的挤压,产生较大的弯曲和较小的侧向扭曲,最大弯曲变形比自重作用下的管道最大变形小1个数量级,侧向扭曲位移较弯曲位移小2～3个数量级.     

建筑结构的徐变收缩分析

根据考虑延迟弹性的混凝土线性徐变老化理论，引用桥梁结构中徐变系数的概念，推导了利用徐变系数对高层建筑结构进行的徐变收缩分析的有限元公式。结果表明工程设计人员应当考虑徐变收缩因素对建筑变形和内力的影响。