建立了風(fēng)電葉片預(yù)埋螺栓套螺栓連接模型,通過有限元軟件ANSYS研究預(yù)埋螺栓套連接螺栓在受拉、受壓和不同大小預(yù)緊力等工況下的受力形式及其對螺栓連接性能、載荷系數(shù)和疲勞壽命的影響。結(jié)果表明:在外載為拉力的情況下,當(dāng)外載荷小于臨界載荷時,螺栓載荷隨外載荷線性增加,螺栓系數(shù)為定值;當(dāng)外載荷大于臨界載荷時,螺栓載荷系數(shù)迅速增高,大大降低螺栓的使用壽命;在外載為壓力的情況下,螺栓載荷系數(shù)為定值;在滿足螺栓使用標(biāo)準(zhǔn)的情況下,預(yù)緊力越大,螺栓載荷系數(shù)越小,螺栓使用壽命越長。 

【文章來源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

連接件與被連接件載荷-位移圖

預(yù)埋型螺栓連接由預(yù)埋螺栓套和雙頭螺柱組成,如圖2所示。螺栓套在葉片制造過程中預(yù)埋于葉片殼體玻璃鋼鋪層中,通過雙頭螺柱將兩段殼體連接起來,有效避免了類似T-型螺栓在葉片打孔造成葉片強度削弱的問題。主要尺寸參數(shù)和材料參數(shù)如表1、表2所示。

根據(jù)風(fēng)機(jī)GL國際規(guī)范[20],通過ANSYS軟件對預(yù)埋型螺栓連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析模擬。金屬螺栓采用BEAM188梁單元建模,復(fù)合材料葉片殼體采用SOLID186單元,螺母、螺栓套均采用SOLID95單元。整個實體模型采用六面體網(wǎng)格單元,網(wǎng)格總數(shù)為17577個,節(jié)點總數(shù)為32514個。預(yù)埋螺栓套螺栓的有限元模型如圖3所示。在兩段葉片殼體接觸區(qū)域設(shè)置面-面接觸對,施加摩擦接觸,摩擦系數(shù)為0.2。對螺栓與螺母、螺栓套之間施加綁定約束。分兩步施加載荷:第一步施加預(yù)緊力,螺栓的設(shè)計預(yù)緊力(Fp)為415 kN,第二步施加外載,設(shè)置外載荷為397 kN。預(yù)埋型螺栓連接結(jié)構(gòu)加載后的有限元模型如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3144190