發(fā)布時間：2017-06-25 00:19

  本文關(guān)鍵詞：重大裝備法蘭連接部縮尺相似設(shè)計方法及實驗，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和國家建設(shè)的需要,機械裝備產(chǎn)業(yè)越來越稱為我國工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),重大機械裝備在其中扮演越來越重要的角色。螺栓法蘭連接部件是重大機械設(shè)備中常見的連接結(jié)構(gòu),其良好的力學(xué)性能是機械設(shè)備工作的重要保證。然而重大機械設(shè)備的螺栓法蘭連接部一般尺寸巨大,在復(fù)雜工況下,很難直接進行實驗研究。若能基于相似理論對大型螺栓法蘭連接部設(shè)計縮尺模型,通過模型實驗數(shù)據(jù)推測原型法蘭部件的力學(xué)性能,并指導(dǎo)原型設(shè)計,將節(jié)約大量人力、物力、財力。因此對重大裝備螺栓連接部的縮尺設(shè)計方法的研究很有意義。論文的具體工作和主要內(nèi)容如下：(1)基于TBM刀盤螺栓連接法蘭部在實際工作過程中的受力特點,分析得出重大裝備螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)的軸向剛度是該結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的重要體現(xiàn),確定本文主要研究螺栓法蘭軸向剛度的相似性設(shè)計。建立了考慮螺栓法蘭連接部螺栓數(shù)目和螺栓預(yù)緊力等因素的螺栓法蘭連接部軸向剛度簡化計算模型。并通過有限元的方法確定軸向剛度中的重要影響因素——半錐角的大小。(2)基于相似理論,選定影響螺栓法蘭連接部軸向剛度的主要參量。采用量綱分析法,得出螺栓連接法蘭結(jié)構(gòu)相似設(shè)計的準(zhǔn)則,采用控制變量法對結(jié)構(gòu)軸向剛度進行了相似性分析,分析了螺栓選型、螺栓數(shù)目、幾何尺寸相似比和預(yù)緊力大小對縮尺螺栓法蘭連接部件軸向剛度相似性的影響,并給出了TBM刀盤原型螺栓法蘭部件的縮尺法蘭設(shè)計參數(shù)。(3)設(shè)計法蘭剛度相似性實驗,通過實驗測得設(shè)計原型及模型的軸向拉壓剛度,從而驗證基于相似理論的螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)縮尺設(shè)計的可行性,并分析不同因素對螺栓軸向等效剛度的影響。(4)將縮尺設(shè)計方法應(yīng)用于TBM刀盤縮尺設(shè)計中,通過分析實物TBM刀盤與模型實驗的內(nèi)在聯(lián)系,建立了TBM刀盤的材料、幾何、載荷和動力等特征量相似參數(shù)集合,獲得了TBM刀盤縮尺實驗平臺的設(shè)計參數(shù)。通過動力學(xué)仿真分析,驗證了縮尺刀盤實驗臺動態(tài)特性的相似性。
【關(guān)鍵詞】：重大裝備 螺栓法蘭連接部 相似理論 軸向剛度 縮尺實驗
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH131
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題研究意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 螺栓法蘭連接部研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 螺栓連接件剛度研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 相似理論及模型實驗研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3.1 相似理論的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3.2 模型實驗應(yīng)用的領(lǐng)域及研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容16-18
• 2 多因素影響下的法蘭連接部軸向剛度等效計算模型18-34
• 2.1 重大裝備螺栓法蘭連接部件18-21
• 2.2 軸向剛度等效模型的建立21-29
• 2.2.1 螺栓預(yù)緊力與擰緊扭矩關(guān)系21-23
• 2.2.2 螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)伸長量協(xié)調(diào)關(guān)系23-27
• 2.2.3 等效接觸半徑理論27-28
• 2.2.4 螺栓法蘭連接部軸向剛度模型28-29
• 2.3 半錐角的影響因素的有限元分析29-32
• 2.3.1 三維幾何模型建立及簡化29-30
• 2.3.2 定義材料及網(wǎng)格劃分30
• 2.3.3 邊界條件的設(shè)定30-31
• 2.3.4 仿真結(jié)果分析31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 3 螺栓法蘭連接部相似設(shè)計方法及分析34-54
• 3.1 相似指標(biāo)推導(dǎo)方法34-40
• 3.1.1 現(xiàn)象相似與量綱34-36
• 3.1.2 相似理論36-38
• 3.1.3 方程分析法38-39
• 3.1.4 量綱分析法39-40
• 3.2 法蘭靜力相似準(zhǔn)則的推導(dǎo)40-44
• 3.3 法蘭模型參數(shù)相似性分析44-53
• 3.3.1 螺栓選型對剛度相似性的影響46-47
• 3.3.2 螺栓數(shù)目對剛度相似性的影響47-49
• 3.3.3 尺寸相似倍數(shù)對剛度相似的影響49-50
• 3.3.4 預(yù)緊力對剛度相似的影響50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 4 縮尺法蘭結(jié)構(gòu)剛度相似性實驗及分析54-69
• 4.1 實驗方案54-59
• 4.1.1 實驗?zāi)康?/span>54
• 4.1.2 實驗樣件設(shè)計加工54-57
• 4.1.3 實驗系統(tǒng)建立57-59
• 4.2 靜力拉伸實驗59-63
• 4.2.1 不同預(yù)緊力下剛度縮尺實驗59-60
• 4.2.2 不同螺栓數(shù)量下剛度縮尺實驗60-61
• 4.2.3 不同擰緊工藝下剛度縮尺實驗61-62
• 4.2.4 不同靜力加載速度下剛度縮尺實驗62-63
• 4.3 壓縮剛度實驗63-68
• 4.3.1 不同預(yù)緊力下剛度縮尺實驗63-65
• 4.3.2 不同螺栓數(shù)量下剛度縮尺實驗65-66
• 4.3.3 不同擰緊工藝下剛度縮尺實驗66-67
• 4.3.4 不同靜力加載速度下剛度縮尺實驗67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 5 TBM刀盤縮尺實驗臺設(shè)計及動態(tài)特性分析69-77
• 5.1 實驗臺整體布置設(shè)計69-70
• 5.2 基于相似理論的實驗臺設(shè)計參數(shù)確定70-72
• 5.3 縮尺刀盤動態(tài)沖擊載荷相似性驗證72-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-84

【相似文獻】

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