套管螺纹牙齿面接触应力分布研究

以P-110S圆锥管螺纹联接为计算实例,利用ABAQUS大型有限元分析软件,建立了圆锥管套管接头的弹塑性轴对称接触有限元模型.通过有限元分析得到了套管接头在不同的使用工况（包括过盈、施加轴向拉伸载荷等）下螺纹牙整体的应力分布规律;同时以圆锥管螺纹接触齿面为研究对象,得到了螺纹牙导向面和承载面上从齿顶到齿根的应力分布趋势.     

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。     

局部载荷对螺纹根部应力分布的影响

应用有限元方法分析了螺栓螺纹根部轴向应力分布情况，结果表明螺母与被联接件接触面附近的螺纹根部应力最大；重点研究了由接触载荷所产生的局部弯曲应力对螺栓疲劳强度的影响；在此基础上提出了有效降低螺纹应力集中，提高螺栓疲劳寿命的4种新型螺母，其中三次曲线螺母使应力集中降低26．61％。     

光弹性在改善螺纹联接应力分布中的应用

本文提出了改善螺纹联接的螺纹牙中应力分布，从而提高“联接”强度的方法，即：将螺栓的前部螺纹车削成倒角。对此，用光弹性应力冻结技术进行了分析验证。     

塑性变形演化对螺纹联接松动的影响研究

通过考虑材料的棘轮效应,数值模拟了螺纹联接早期的松动行为,并以此为基础展开了载荷方向、预紧力、侧向载荷幅值、摩擦因数对这一阶段螺纹联接松动的影响规律研究. 研究结果显示,首次循环可以使得螺栓张紧力大幅下降;在后续的循环中,螺纹联接的材料的棘轮效应不可忽视;在所研究的各影响因素中,侧向载荷幅值对本问题的影响最为明显.      

基于Solidworks螺栓联接中螺纹各牙的受载分析

通过Solidworks对普通螺纹联接中螺纹各螺牙的受载分析,得出了在螺栓联接中螺纹各牙的受载情况,并对标准结构的螺纹联接所存在的问题进行了系统的研究.     

薄厚螺母安装方式及防松有效性探讨

文中介绍了薄厚螺母配合使用如何达到有效防松,从薄厚螺母的防松机理及国外的试验进行说明,得出当薄螺母为上螺母时,由于其拧紧力矩相对较小,螺纹牙之间的有效接触面积小,容易出现松动;而厚螺母为上螺母时,则不容易出现厚螺母与螺栓的螺纹副松动。在实际的工作中,除了上下螺母的拧紧力矩组合的设置对联接防松性能起到关键作用外,薄厚螺母的安装顺序也是非常重要且容易忽视的方面,需要高度重视。     

受拉螺纹联接的切齿力学分析及效果

切齿是改善受拉螺纹联接载荷分布的有效措施,但目前对螺纹牙进行切齿主要依靠实际操作中的经验,对于切齿的理论研究并不深入,还没有明确的计算公式能描述切齿对螺纹受拉联接的影响.以切齿后的螺纹联接为研究对象,根据螺纹牙的几何结构,通过对每圈螺纹牙进行受力分析,研究螺纹牙齿面上的变形,推导出新的变形协调方程,建立了能够对每圈完整...     

基于ANSYS鼓形齿联轴器螺栓联接有限元分析

采用ANSYS对非标准鼓形齿联轴器螺栓联接进行有限元分析.首先,利用UG软件进行联轴器螺栓联接实体建模;然后,用ANSYS软件对其进行有限元分析.考虑螺栓联接的接触特性,通过改变摩擦因数分析螺栓所受的拉伸应力和剪切应力,得到螺栓受拉伸和受剪切的危险截面均在螺母与内齿套法兰结合面靠近内齿套外圆部位;摩擦因数增大时螺栓所受...     

螺距和孔隙对螺栓连接自松弛的影响

为了研究螺距和孔隙对螺栓连接自松弛的影响,建立了带螺纹的三维螺栓连接有限元模型,使用Newmark算法进行了螺栓连接横向振动瞬态求解,分析了不同螺距和孔隙对螺栓连接横向振动自松弛的影响。研究结果表明:在横向循环载荷作用下,粗牙螺纹的螺栓连接相比细牙螺纹的预紧力下降速度要慢、螺纹啮合面和承压面的滑移要剧烈,因此细牙螺纹较粗牙螺纹不容易发生自松弛;孔隙越大螺栓连接预紧力下降速度越快、螺纹啮合面和承压面的滑移越剧烈,因此,孔隙越大越容易发生自松弛。     

油套管螺纹联接粘扣失效过程的试验研究

油套管螺纹联接中,粘扣失效问题一直是影响油套管安全性和工作寿命的关键。设计了一台能够模拟油套管螺纹联接的实验装置。以P-110S油套管螺纹为研究对象,试验观察了螺纹表面形貌随着不同的加载和摩擦而发生改变的过程,分析了接触应力大小对发生粘扣失效的影响规律;采用实际应用中的拧紧齿面接触应力进行试验,观察了螺纹齿面逐渐发生粘扣失效过程的表面形貌,得出在接触应力为300MPa时,P-110S油套管螺纹大约拆卸4次即发生粘扣失效的结论,这与目前工业界中的最大装拆次数是吻合的。     

V形圆扣套管联接螺纹滑扣的机理分析

本文对V形圆扣套管联接强度失效的主要形式,即套管联接螺纹滑扣(或滑脱)失效的机理进行了分析研究。在分析套管联接螺纹滑扣机理的过程中,得出一些新的螺纹滑扣认识,并提出新的滑扣机理。对研究套管联接螺纹滑扣现象和固井工程中的套管柱防滑扣有一定的参考价值。     

静拉伸条件下螺纹联接件三维弱磁信号研究

针对螺纹联接件应力分布不均匀和局部塑性变形问题,提出了利用地磁场环境下试件表面三维弱磁信号进行检测的新方法.在静拉伸试验机上对螺纹联接件进行了拉伸实验,利用二维磁记忆检测传感器实现了螺纹法向、轴向和切向三维弱磁信号的在位测量.利用有限元方法对螺纹的法向、轴向和切向应力应变进行了计算.结果表明,三维弱磁信号中,轴向弱磁信号和应力之间具有较好的相关性.     

Sealing Reliability and Sensitivity Analysis for a Premium Threaded Connection Based on Kriging Model

In order to analyze the sealing performance of a new designed premium threaded connection,this paper studies the sealing reliability and sensitivity of the premium threaded connection at its most dangerous load condition based on Kriging model.The load condition of premium threaded connection in deep well is so complex that the most dangerous load point of premium threaded connection under the typical series loads is studied by finite element analysis(FEA) method firstly.Since the FEA of the premium threaded connection is too time-consuming,Kriging model which is accurate and efficient for multidimensional and highly nonlinear problems is built to calculate the sealing reliability of the premium threaded connection at the most dangerous load point.Finally,the sealing sensitivity analysis of the premium threaded connection is performed by the method of variance-based global sensitivity analysis.The work in this paper could contribute for the analysis and further improvement of the premium threaded connection.     

基于SolidWorks软件与VB编程的普通外螺纹精确建模

目前主流三维机械设计软件UG、CAXA、SolidWorks等,虽然提供了标准件库,但是这些标准件库中提供的螺栓的螺纹线全是装饰线(非三维实体线).在调用标准件库中的螺栓时无法进行精确的受力分析.为了解决这一难题,就必须建立螺栓上螺纹部分精确的三维实体.根据微分几何原理中的螺旋线参数方程和螺纹加工原理,以SolidWo...     

铁路钢桥高强度紧固螺栓断裂分析及防护

为探求高强度紧固螺栓发生断裂的原因,对某铁路钢桥上断裂的紧固螺栓进行了失效分析。利用扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、金相显微镜、洛氏硬度仪、X射线荧光光谱仪、电子万能试验机等技术手段,对铁路钢桥失效螺栓的断口形貌、断口微区成分、显微组织、硬度、螺栓用钢的成分以及力学性能等方面进行分析与研究。结果显示：螺栓用钢的化学成分、硬度及力学性能均符合国家标准要求;螺栓断口起裂区存在树枝状裂纹,裂纹内部有含硫的腐蚀产物,且螺栓工作时所受外力为交变载荷。因此,螺栓的断裂是在交变载荷下发生的腐蚀疲劳断裂。螺栓断裂的初始裂纹源位于螺杆上螺纹的根部或螺柱与螺母连接位置的根部,为由硫元素引起的应力腐蚀裂纹。此研究为防止螺栓发生应力腐蚀裂纹及衍生病害提供了理论依据。     

新型全螺栓连接承载力的试验研究及性能分析

为进一步完善方钢管柱与钢梁之间连接,提出一种半刚性的新型全螺栓单边梁柱节点连接,这种连接方法具有现场安装方便,造价经济,以及较好的侧移变形能力和抗震性能,所以对于轻钢结构是一种理想连接方式。本文对不同螺栓直径(M16、M20)10.9级高强螺栓与不同厚度钢板(Q345)之间全螺栓连接的32个试件进行了抗压试验,在试验数据分析基础上总结了不同组合连接试件破坏特征以及新型全螺栓抗压强度的变化规律,并且根据有关机械零件强度计算公式,推导出不同组合下新型全螺栓抗压承载力公式,为进一步设计和研究新型全螺栓连接节点提供依据。试验结果表明:极限破坏状态主要为组合板螺纹牙脱扣强度破坏:螺栓直径和组合板板厚是新型全螺栓连接承载力的重要影响因素;推导出的承载力公式为安全考虑,建议K_m取值为较小值0.7。     

螺纹旋合长度对钢轨接头螺栓强度的影响分析

应用有限元接触分析方法,研究钢轨接头螺栓螺纹旋合长度对螺栓强度的影响.通过改变钢轨接头螺栓和螺母的螺纹旋合长度,并进行相应的接触有限元分析,定量研究钢轨接头螺栓内部的应力分布,为实现钢轨螺栓螺母的轻量化,降低螺栓和螺母的制造成本提供理论依据.     

螺纹钢锚杆直径与钻孔直径的合理匹配

以大量的实验室和现场试验为基础 ,从技术经济上深入研究了螺纹钢锚杆直径与锚杆外孔直径的合理匹配关系。研究结果认为 ,锚杆钻孔直径为 2 8mm ,使用直径为 2 2mm的无纵筋螺纹钢筋锚杆或直径为 2 0mm带纵筋建筑螺纹钢筋锚杆 ,可以取得较大的锚固效果和较好的经济效益。