瞬态冲击下螺栓法兰连接结构失效研究

发布时间：2024-12-22 01:37

　　螺栓-法兰连接结构常在火箭、导弹等舱段分离连接结构中得到应用。连接结构在大量级瞬态冲击载荷下,极易发生失效,导致火箭、导弹等发射失败,造成重大的经济损失,其结构的安全可靠性非常重要。本文针对火箭、导弹等级段间连接结构可能存在的瞬态失效问题,开展了螺栓-法兰连接结构冲击失效规律性研究,为结构设计提供依据。主要工作及创新点如下:1、设计了螺栓-法兰连接结构的冲击失效实验方案,并进行了实验研究。基于ABAQUS有限元分析软件,以及前人关于螺栓连接结构的建模思路,建立了含螺栓预紧力,且能反应各个接触面接触、滑移、分离等状态的三维有限元动力失效精细模型。数值模拟结果与实验数据吻合良好,验证了有限元分析模型的准确性。2、基于有限元分析模型,通过改变载荷工况,研究了连接结构在瞬态拉、剪、弯载荷下的失效特征,发现了螺栓实际受载为“偏载”的重要特征;研究了拉(压)、剪、弯复合作用下,载荷之间相互作用对连接结构承载能力变化规律,发现了“剪弯耦合自锁”特征;根据结构一阶固有频率,研究了结构在不同脉宽、峰值载荷下的失效进程,得到了载荷峰值为结构失效的主导因素。3、基于有限元分析模型,通过改变结构参数,研究了螺栓...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1螺栓法兰结构实际应用

国防科技大学研究生院硕士学位论文第一章绪论1.1选题背景和研究意义随着近代工业的发展，螺栓连接结构已基本取代铆接成为了现代工程中最常方式之一。螺栓-法兰连接是螺栓组连接最常见的一种方式，因其结构简单，，成本不高，力学性能好[1]而被广泛应用于化工管道连接、圆柱形压力容器连接，....

图1.2螺栓组连接实例

（c）圆形排列螺栓组（d）其他形式排列螺栓组图1.2螺栓组连接实例兰连接结构的特点兰连接是众多螺栓组排列的一种，简单说环形排列螺栓组连接，一般应用于轴式结构、管道结构之间对接，传递力与变栓-法兰连接结构如图1.3所示，螺栓穿过法兰上的孔眼对果结构间需要密封，一般还要在法....

图1.3典型螺栓法兰连接结构

（c）圆形排列螺栓组（d）其他形式排列螺栓组图1.2螺栓组连接实例-法兰连接结构的特点-法兰连接是众多螺栓组排列的一种，简单说环形排列螺栓组连接就连接，一般应用于轴式结构、管道结构之间对接，传递力与变形的见螺栓-法兰连接结构如图1.3所示，螺栓穿过法兰上的孔眼对两法；如....

图1.4双线性弹簧力学特性曲线

以反应结构真实的受力情况，计算结果往往与实际误差较大。随着计算，与商业有限元软件的完善，用有限元方法处理高度非线性问题已经成为元方法研究的难点在于建立与实际吻合的有限元模型。而实验法相对成量级载荷冲击实验，对实验设备要求较高，且螺栓高应变率测试也有一定年有不少学者试图建立动态理论....

本文编号：4019235