潮间带风机吊装平台连接接头设计与计算分析
发布时间：2021-07-18 10:35
根据《军用桥梁设计准则》对风机吊装平台连接接头进行了结构设计,确定了连接接头各参数大小。并根据试验资料分析了连接接头的各类破坏形式,对容易发生破坏部位的抗剪、抗拉以及局部抗压强度进行计算。理论计算采用经验公式,考虑到应力集中局部抗压强度计算时分别采用了经验公式以及赫兹理论,两种方法结果相差较大。为验证理论计算的准确性,对接头进行了有限元数值模拟分析。结果表明:理论计算值与有限元模拟值吻合较好仅单销抗剪公式计算结果偏低,应取1.4倍的安全系数;采用经验公式计算的名义挤压应力只是接触区域附近的平均应力,不能反映实际的应力分布情况,应当采用赫兹理论计算局部承压应力。
【文章来源】：中国战略新兴产业. 2018,(08)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
单销连接接头的破坏形式
（7）同理双耳板局部抗压为679.3MPa④单耳抗拉：i孔端（8）ii孔侧（9）式中1.4为考虑到孔侧面应力集中而将荷载放大的系数[4]。四、有限元数值模拟计算有限元软件ANSYSWorkBench中的StaticStructural模块可以很好的数值模拟分析这种带间隙的接触模型，实际模型分析时，接头单元选取实体单元SOLID45，单销和单双耳接头均采用30CrMnTi材料，材料库中需添加新材料30CrMnTi，并对材料的物理性能进行编辑（材料为理想弹塑性模型[5]，其本构关系如图3所示），然后添加到工程数据中即可在MODEL中使用。图330CrMiTi弹塑性材料本构关系Fig.3Materialconstitutiverelationof30CrMiTi（一）连接接头实体建模及网格划分在对单双耳网格划分时，先对总体网格划分，再对接头和单双耳连接部分进行局部加密，以满足弯折部位的应力集中分析需要。接触区域的摩擦因数对销轴连接结构的接触应力值的大小几乎没有影响，所以可以认为耳板和销轴之间的光滑程度，对销轴连接结构的受力不会造成影响[6]。此处接触区域的摩擦因素为0.4。a.连接接头三维模型b.连接接头网格划分图4连接接头模型及网格划分Fig.43Dandmeshdivisionofconnectionjointmodel（二）计算结果分析①单销抗弯和抗剪数值模拟结果分析由下图可见，单销在与耳板接触区域有一定应力集中现象[7]，范围很小，按材料弹塑性本构关系，局部应力集中会向邻近区域扩散。不考虑应力集中部位，单销最大抗剪应力为194.84MPa，最大抗弯等效应力为540.3MPa，均小于30CrMnTi的屈服强度1000MPa。
图3所示），然后添加到工程数据中即可在MODEL中使用。图330CrMiTi弹塑性材料本构关系Fig.3Materialconstitutiverelationof30CrMiTi（一）连接接头实体建模及网格划分在对单双耳网格划分时，先对总体网格划分，再对接头和单双耳连接部分进行局部加密，以满足弯折部位的应力集中分析需要。接触区域的摩擦因数对销轴连接结构的接触应力值的大小几乎没有影响，所以可以认为耳板和销轴之间的光滑程度，对销轴连接结构的受力不会造成影响[6]。此处接触区域的摩擦因素为0.4。a.连接接头三维模型b.连接接头网格划分图4连接接头模型及网格划分Fig.43Dandmeshdivisionofconnectionjointmodel（二）计算结果分析①单销抗弯和抗剪数值模拟结果分析由下图可见，单销在与耳板接触区域有一定应力集中现象[7]，范围很小，按材料弹塑性本构关系，局部应力集中会向邻近区域扩散。不考虑应力集中部位，单销最大抗剪应力为194.84MPa，最大抗弯等效应力为540.3MPa，均小于30CrMnTi的屈服强度1000MPa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型拼装式海岸滩涂风机吊装平台总体方案设计[J]. 李志刚,胡杰,郑峰. 国防交通工程与技术. 2015(02)
[2]销轴连接结构的接触应力分析[J]. 颜东煌,刘雪锋,田仲初,彭涛. 工程力学. 2008(01)
[3]斜拉桥耳板索梁锚固结构受力特性研究[J]. 刘庆宽,强士中,张强,陈伟庆. 中国公路学报. 2002(01)
本文编号：3289405
【文章来源】：中国战略新兴产业. 2018,(08)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
单销连接接头的破坏形式
（7）同理双耳板局部抗压为679.3MPa④单耳抗拉：i孔端（8）ii孔侧（9）式中1.4为考虑到孔侧面应力集中而将荷载放大的系数[4]。四、有限元数值模拟计算有限元软件ANSYSWorkBench中的StaticStructural模块可以很好的数值模拟分析这种带间隙的接触模型，实际模型分析时，接头单元选取实体单元SOLID45，单销和单双耳接头均采用30CrMnTi材料，材料库中需添加新材料30CrMnTi，并对材料的物理性能进行编辑（材料为理想弹塑性模型[5]，其本构关系如图3所示），然后添加到工程数据中即可在MODEL中使用。图330CrMiTi弹塑性材料本构关系Fig.3Materialconstitutiverelationof30CrMiTi（一）连接接头实体建模及网格划分在对单双耳网格划分时，先对总体网格划分，再对接头和单双耳连接部分进行局部加密，以满足弯折部位的应力集中分析需要。接触区域的摩擦因数对销轴连接结构的接触应力值的大小几乎没有影响，所以可以认为耳板和销轴之间的光滑程度，对销轴连接结构的受力不会造成影响[6]。此处接触区域的摩擦因素为0.4。a.连接接头三维模型b.连接接头网格划分图4连接接头模型及网格划分Fig.43Dandmeshdivisionofconnectionjointmodel（二）计算结果分析①单销抗弯和抗剪数值模拟结果分析由下图可见，单销在与耳板接触区域有一定应力集中现象[7]，范围很小，按材料弹塑性本构关系，局部应力集中会向邻近区域扩散。不考虑应力集中部位，单销最大抗剪应力为194.84MPa，最大抗弯等效应力为540.3MPa，均小于30CrMnTi的屈服强度1000MPa。
图3所示），然后添加到工程数据中即可在MODEL中使用。图330CrMiTi弹塑性材料本构关系Fig.3Materialconstitutiverelationof30CrMiTi（一）连接接头实体建模及网格划分在对单双耳网格划分时，先对总体网格划分，再对接头和单双耳连接部分进行局部加密，以满足弯折部位的应力集中分析需要。接触区域的摩擦因数对销轴连接结构的接触应力值的大小几乎没有影响，所以可以认为耳板和销轴之间的光滑程度，对销轴连接结构的受力不会造成影响[6]。此处接触区域的摩擦因素为0.4。a.连接接头三维模型b.连接接头网格划分图4连接接头模型及网格划分Fig.43Dandmeshdivisionofconnectionjointmodel（二）计算结果分析①单销抗弯和抗剪数值模拟结果分析由下图可见，单销在与耳板接触区域有一定应力集中现象[7]，范围很小，按材料弹塑性本构关系，局部应力集中会向邻近区域扩散。不考虑应力集中部位，单销最大抗剪应力为194.84MPa，最大抗弯等效应力为540.3MPa，均小于30CrMnTi的屈服强度1000MPa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型拼装式海岸滩涂风机吊装平台总体方案设计[J]. 李志刚,胡杰,郑峰. 国防交通工程与技术. 2015(02)
[2]销轴连接结构的接触应力分析[J]. 颜东煌,刘雪锋,田仲初,彭涛. 工程力学. 2008(01)
[3]斜拉桥耳板索梁锚固结构受力特性研究[J]. 刘庆宽,强士中,张强,陈伟庆. 中国公路学报. 2002(01)
本文编号：3289405
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