等剪应力钢丝缠绕缸筒的有限元模拟与应用

发布时间：2021-03-23 12:12

　　结合厚壁缸筒等剪应力钢丝缠绕理论,给出了厚壁缸筒等剪应力缠绕的有限元模拟方法。由于有限元模拟和实际缠绕施工中,对钢丝层按多个等厚度的台阶进行简化,使得缠绕后各钢丝台阶中的剪应力比理论值略低,实际的预紧效果略低于理论设计。根据各钢丝台阶剪应力有限元解和理论解的差值,提出了误差率的概念,并给出了误差补偿措施,经过误差补偿后的有限元模型,有限元解和理论解一致。讨论了预紧系数的意义和取值范围,并结合50 MN预应力钢丝缠绕液压缸的设计,研究了在最小预紧系数和极限预紧系数的范围内,初始缠绕应力随预紧系数的变化规律,以及预紧工况和合成工况下,芯筒内外壁径向、切向应力的变化规律。 

【文章来源】：锻压技术. 2020,45(09)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

50 MN预应力钢丝缠绕液压缸

图2为第1层钢丝台阶中施加的等效热载荷示意图，第1层钢丝台阶在对应的初始缠绕应力σ0下缠绕完毕后，芯筒和钢丝层会产生一个收缩变形Δrk=1(Δrk=1<0)，如图3所示。缠绕完毕后，第1层钢丝的外径由rk=1变为r"k=1，第1层钢丝台阶的外径变形量为Δrk=1。图3 第2层钢丝台阶缠绕模型(k=2)

第2层钢丝台阶缠绕模型(k=2)

【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力钢丝缠绕厚壁缸筒三维模型和平面应力模型分析[J]. 夏卫明,骆桂林,嵇宽斌.  锻压装备与制造技术. 2017(02)
[2]50MN预应力钢丝缠绕液压缸关键技术参数的确定[J]. 夏卫明,骆桂林,嵇宽斌.  锻压技术. 2017(02)
[3]基于ANSYS的平面轴对称接触模型参数设置研究[J]. 夏卫明,骆桂林,嵇宽斌.  机床与液压. 2013(15)
[4]基于ANSYS的两种轴孔过盈配合模型[J]. 夏卫明,骆桂林,嵇宽斌.  机械工程师. 2012(12)
[5]预应力钢丝缠绕缸体结构轻量化关键技术[J]. 李慧丽,郎利辉,焦伟,苏怀忠.  北京航空航天大学学报. 2009(07)
[6]现代重型模锻液压机的关键技术[J]. 林峰,颜永年,吴任东,卢清萍,张人佶.  机械工程学报. 2006(03)
[7]预应力钢丝缠绕筒体的设计计算[J]. 颜永年.  清华大学学报(自然科学版). 1978(04)



本文编号：3095770