交变载荷下螺纹连接松动机理与防松方法研究

发布时间：2022-08-08 18:39

　　螺纹连接广泛应用于航空航天、通用机械、建筑安装等生产生活中。在很多工况下,螺纹连接需要承受交变载荷。在振动的工况下,螺纹连接的松动更容易发生。关键位置的螺纹连接在服役期发生松动行为是巨大的安全隐患。螺纹连接松动的影响因素很多,松动机理尚未统一,防松手段各有利弊。本论文以螺纹连接为研究对象,从理论推导、有限元仿真、实验验证三个方面对交变载荷下螺纹连接松动机理进行了研究分析,初步探讨了单螺栓连接和螺栓组连接的防松方法。（1）基于YAMAMOTO理论对承受轴向载荷的螺纹连接的啮合螺纹牙的变形进行了理论分析,进而基于YAMAMOTO模型研究了螺纹连接的承载分布,针对8.8级M8普通螺纹（三角螺纹）计算了相应的模型参数,并求解了各螺纹牙承载占比的解析解。得出结果:第一扣螺纹牙承担了 25.0%的载荷,第二扣螺纹牙承担了 1 9.3%的载荷,第三扣螺纹牙承担了15.1%的载荷,前三扣了螺纹牙一共承受了整体载荷的59.4%,第七扣螺纹牙只承受8%的轴向载荷。从而得出结论:普通螺纹连接承载分布严重不均匀,啮合螺纹的第一扣螺纹牙承载最大,依次递减,前三扣螺纹牙承载了大部分的载荷。（2）根据螺纹连接的特点... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 国内外螺纹连接松动理论研究现状
        1.2.2 螺纹连接防松方法
    1.3 本文主要研究内容
2 单螺栓连接松动机理研究
    2.1 螺栓轴向力与螺纹连接松动的关系
    2.2 初始预紧时螺纹牙应力应变分析
        2.2.1 基于YAMAMOTO模型螺纹牙变形分析
        2.2.2 基于YAMAMOTO模型螺栓轴向承载分布分析
    2.3 交变载荷对螺纹连接螺纹牙的影响
    2.4 本章小结
3 基于有限元方法的螺纹连接松动机理仿真与实验研究
    3.1 有限元建模与分析
        3.1.1 几何模型的建立
        3.1.2 弹塑性阶段材料本构模型的建立
        3.1.3 接触模型的建立
        3.1.4 力和位移边界条件
        3.1.5 仿真结果分析
    3.2 实验研究与分析
        3.2.1 实验台设计搭建
        3.2.2 实验外部载荷设定
        3.2.3 螺栓试件轴向力检测
        3.2.4 实验数据处理与分析
    3.3 螺纹连接防松方法初探
    3.4 本章小结
4 基于弹性相互作用理论拧紧顺序对螺栓组松动影响研究
    4.1 基于螺栓组弹性相互作用理论建模
    4.2 螺栓组连接有限元模型建模与分析
        4.2.1 螺栓组连接结构有限元模型的建立
        4.2.2 不同拧紧顺序对螺栓轴向力的影响
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3672025