螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各類(lèi)機(jī)械構(gòu)件中,對(duì)機(jī)械設(shè)備的整體性能至關(guān)重要。振動(dòng)環(huán)境中工作的螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)夾緊力的持續(xù)下降,即螺栓松動(dòng),成為重大安全隱患。目前關(guān)于螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)松動(dòng)行為的研究主要集中在橫向振動(dòng)載荷作用下的松動(dòng)問(wèn)題,僅有的關(guān)于軸向載荷下螺栓松動(dòng)的研究多以理論推導(dǎo)為主。螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)在軸向交變載荷作用下,緊密配合的螺紋接觸面會(huì)發(fā)生微動(dòng)損傷,可以造成螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的松動(dòng)、咬死等現(xiàn)象,但很少有研究對(duì)此進(jìn)行考慮。本文重點(diǎn)研究螺栓材料塑性變形和接觸螺紋間微動(dòng)損傷在松動(dòng)過(guò)程中的作用,對(duì)深入認(rèn)識(shí)螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的松動(dòng)行為有重要理論意義,同時(shí)對(duì)工業(yè)中螺紋聯(lián)接機(jī)構(gòu)的防松技術(shù)有重要參考價(jià)值。本研究采用自主設(shè)計(jì)的螺栓加載裝置,對(duì)螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了軸向交變載荷作用下的松動(dòng)試驗(yàn),通過(guò)分析螺栓材料的塑性變形和接觸螺紋的微動(dòng)損傷,探究軸向載荷作用下鋼／鋼螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的松動(dòng)行為,并討論了交變載荷和預(yù)緊力矩對(duì)螺栓結(jié)構(gòu)松動(dòng)行為的影響。然后利用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析,從等效應(yīng)力、接觸狀態(tài)、塑性變形等方面進(jìn)一步的解釋了試驗(yàn)現(xiàn)象。本研究獲得的主要結(jié)論如下：（1）軸向交變載荷作用下的鋼／鋼螺紋聯(lián)接... 

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的預(yù)緊
        1.2.1 螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)預(yù)緊力的理論計(jì)算
        1.2.2 螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)預(yù)緊方法
    1.3 螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)松動(dòng)過(guò)程國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 微動(dòng)摩擦學(xué)概述
        1.4.1 微動(dòng)及其分類(lèi)
        1.4.2 磨損的分類(lèi)
        1.4.3 常見(jiàn)微動(dòng)損傷實(shí)例
    1.5 有限單元法及數(shù)值模擬中的接觸問(wèn)題
        1.5.1 有限單元法及有限元分析軟件ABAQUS介紹
        1.5.2 數(shù)值模擬軟件ABAQUS中的接觸算法
    1.6 選題的意義和研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 螺栓疲勞試驗(yàn)裝置
    2.2 試驗(yàn)螺栓材料
    2.3 試驗(yàn)參數(shù)
    2.4 微觀分析方法
        2.4.1 接觸螺紋3D形貌分析
        2.4.2 接觸螺紋表面形貌分析
        2.4.3 微區(qū)化學(xué)成分分析
第3章 軸向載荷作用下鋼/鋼螺紋聯(lián)接的松動(dòng)試驗(yàn)研究
    3.1 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)靜態(tài)試驗(yàn)
    3.2 交變載荷對(duì)螺栓松動(dòng)行為的影響
        3.2.1 松動(dòng)程度
        3.2.2 松動(dòng)曲線
        3.2.3 螺紋表面3D形貌
        3.2.4 螺紋表面掃描電鏡形貌
    3.3 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)松動(dòng)機(jī)理研究
        3.3.1 螺栓滯回曲線與軸向位移
        3.3.2 試驗(yàn)前后螺紋表面形貌對(duì)比
    3.4 預(yù)緊力矩對(duì)螺栓松動(dòng)行為的影響
        3.4.1 松動(dòng)程度
        3.4.2 松動(dòng)曲線
        3.4.3 螺紋表面3D形貌
        3.4.4 螺紋表面掃描電鏡形貌
    3.5 本章小結(jié)
第4章 公制螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的有限元分析
    4.1 螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)有限元模型
        4.1.1 網(wǎng)格劃分及材料參數(shù)
        4.1.2 加載及模擬工況
    4.2 預(yù)緊狀態(tài)下螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)的響應(yīng)
        4.2.1 螺栓軸向力分布計(jì)算
        4.2.2 螺栓應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算
    4.3 軸向載荷作用下不同接觸螺紋的響應(yīng)
        4.3.1 不同螺紋表面的Mises應(yīng)力
        4.3.2 不同螺紋接觸表面的接觸應(yīng)力
        4.3.3 不同螺紋的等效塑性變形
    4.4 交變載荷對(duì)第一圈接觸螺紋的影響
        4.4.1 載荷對(duì)第一圈接觸螺紋Mises應(yīng)力的影響
        4.4.2 載荷對(duì)第一圈接觸螺紋接觸狀態(tài)的影響
        4.4.3 載荷對(duì)第一圈接觸螺紋塑性變形的影響
    4.5 預(yù)緊力矩對(duì)第一圈接觸螺紋的影響
        4.5.1 第一圈螺紋的Mises應(yīng)力
        4.5.2 第一圈螺紋的接觸狀態(tài)
        4.5.3 第一圈螺紋的塑性變形
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]干態(tài)下扭轉(zhuǎn)復(fù)合微動(dòng)運(yùn)行及其損傷機(jī)理研究[D]. 沈明學(xué).西南交通大學(xué) 2012
[2]徑向與復(fù)合微動(dòng)的運(yùn)行和損傷機(jī)理研究[D]. 朱旻昊.西南交通大學(xué) 2001

碩士論文
[1]30CrNiMo8合金鋼的彎曲微動(dòng)疲勞特性及數(shù)值模擬研究[D]. 劉大偉.西南交通大學(xué) 2013
[2]重載內(nèi)燃機(jī)車(chē)活塞螺栓疲勞失效研究及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 胡小山.上海交通大學(xué) 2012
[3]316L不銹鋼彎曲微動(dòng)疲勞特性的數(shù)值模擬研究[D]. 蔣春松.西南交通大學(xué) 2012
[4]發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋螺栓擰緊工藝與試驗(yàn)研究[D]. 鄭勁松.上海交通大學(xué) 2008
[5]發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓擰緊技術(shù)的研究[D]. 馬英廣.哈爾濱工程大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3720815