轴套外径对螺栓连接压缩变形量的影响及理论优化

发布时间：2021-03-27 12:52

　　对于含轴套的同轴紧固及同轴受载的螺栓连接结构,夹紧区域内压缩变形体形状会影响螺栓连接结构轴向压缩变形量的理论计算。通过采取仿真与理论多项式计算对比,发现轴套下方的压缩变形体继续扩散。当轴套外径较大时,轴套下方的变形体起始直径为轴套外径,5个模型变形体压缩变形量的理论模相对误差的最大值为7.07%。考虑到工程中螺栓连接结构可能会出现种类繁多的情况,对轴套外径较大的螺栓被连接件的压缩变形体形状优化,提出体积影响因子k与应力影响因子p,优化后的结果相对误差的最大值为6.95%,在不失去精度的同时简化了计算,具有一定的工程意义。 

【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(08)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【图文】：

解析模型

由文献[10]取ak/k=0.7，仿真模型采用SOLID185单元离散，设置预紧力在被连接件接合面处的螺杆上，数值为10 000 N，采用PRETS179单元进行模拟，采用COMBIN14单元对模型施加约束，并进一步采用接触对约束螺栓结构垂直于轴线的位移，接触算法设为增广拉格朗日法，其中ContactⅠ与ContactⅣ摩擦因数为0.12,ContactⅡ与ContactⅢ摩擦因数为0.23。钢材的密度为7 850kg/m3，弹性模量为206 GPa，泊松比为0.3。图2与图3为仿真模型示意图。图3 接触对、弹簧及预紧力示意图

接触对、弹簧及预紧力示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]压应力非均匀分布下螺栓连接件垂向刚度研究[J]. 夏冬,阳光武,向福腾,肖守讷.  机械制造与自动化. 2019(02)
[2]螺栓与被连接件间轴向相对刚度的修正计算[J]. 柯新,阳光武,夏冬,肖守讷.  工程设计学报. 2019(01)
[3]螺纹联接松动过程的研究现状与发展趋势[J]. 侯世远,廖日东.  强度与环境. 2014(02)

硕士论文
[1]螺栓连接载荷导入系数问题研究[D]. 夏冬.西南交通大学 2018
[2]螺栓连接件等效压缩刚度计算方法研究[D]. 向福腾.西南交通大学 2016



本文编号：3103542