侧向受力下螺钉联接的力学模型研究

发布时间：2021-11-13 08:13

　　在石油化工等行业,常常会用到大量传统的机械结构,螺钉联接结构就是其中非常重要的一种。为了保证这些化工设备安全、有效、平稳的运作,尤其在核电行业中对螺钉的寿命有着更高的要求,必须对其中的螺钉联接结构进行合理并且细致的评估。长久以来大多数的机械螺纹结构的设计都是遵循较为传统的经验理论规则,但是这样的方法已经不能够满足越来越复杂的工程结构的需求。同时核电行业的螺钉联接件长期承受交变载冲击载荷、温度等影响,其经常会发生松动、错位变形甚至疲劳断裂等问题。因此本文针对受到侧向载荷下的螺钉联接件进行研究,提出一种新的力学模型。本文的主要研究内容如下:（1）对螺钉联接构件在侧向载荷下受力产生弯曲变形的特点,将其转化为一个约束悬臂梁的模型,同时提出一个等效嵌固点的概念,并进行相关理论分析确定可能影响嵌固深度l₁的因素。（2）采用ANSYS软件对简化模型模拟分析研究,采用控制变量法研究不同的端面直径、不同的光杆长度、不同的弯矩、不同的光杆直径下弹性悬臂梁的弯曲变形特点,并分析影响等效杆长的因素。同时通过将挠度曲线偏移嵌固深度l₁后和由理论公式计算所得的挠度曲线进... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

螺钉拧紧试验台[14]

侧向受力下螺钉联接的力学模型研究3钉联接的实验工作。尝试找寻在不同的试验条件下影响其规律的主要因素。Nassar[14-15]等搭建一个单轴的螺钉预紧力试验台如图1-1所示，研究了旋紧速度、螺钉表面镀层对螺纹间摩擦系数影响。同时考察了多次拧紧和松动对扭矩系数的影响。图1-1螺钉拧紧试验台[14]Figure1-1.BolttighteningtestsystemOliver[16]等学者则是通过考察润滑效果和拧紧步骤对扭矩系数的影响。Croccolo[17]等提出了新的方法设计试验了螺钉表面镀层、重复拧紧次数、润滑状态和被连接件加工方法对螺钉联接扭矩系数的影响，给出了一种较为准确的试验方法来确定螺钉联接的摩擦系数。其螺钉拧紧时的简化受力模型如图1-2所示，图中Tt表示螺纹摩擦力矩、T表示螺钉拧紧扭矩，FV表示螺钉预紧力。但是这种试验方法并不能得到实时的变化规律。图1-2螺钉拧紧受力模型图[17]Figure1-2.Bolttighteningforcemodeldiagram

虎克试验机[30]


本文编号：3492670