螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)內(nèi)含接觸、間隙等多種非線性因素,導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析變得異常復(fù)雜且耗時,構(gòu)建簡化動力學(xué)模型是提高計算效率的主要手段之一。把螺栓法蘭連接處理為黑盒子,并截取螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)的部分豎直部段,以形成"局部連接結(jié)構(gòu)"。獲得螺栓法蘭連接對接面的接觸特性后,采用若干個拉壓剛度不同的彈簧阻尼單元對單個螺栓連接進行了簡化,進而得到了局部連接結(jié)構(gòu)的簡化動力學(xué)模型。根據(jù)典型動載荷作用下的動力學(xué)響應(yīng)數(shù)據(jù),采用力狀態(tài)映射法對簡化動力學(xué)模型進行了參數(shù)辨識。動力學(xué)試驗數(shù)據(jù)表明,螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)簡化動力學(xué)模型的預(yù)測誤差不超過20%。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖2典型螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)

典型螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)如圖2所示,由上下部段和若干個螺栓螺母組件組成,其中部段材料為鋁合金,螺栓螺母材料為45號鋼。螺栓法蘭連接內(nèi)部力學(xué)特性非常復(fù)雜,其動力學(xué)簡化是獲得整個結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型的關(guān)鍵步驟。對螺栓法蘭連接進行動力學(xué)簡化時,可視其為黑盒子,并分別從上下部段的豎直部位截取部分結(jié)....

圖1本文方法流程框圖

一般而言,螺栓法蘭連接的簡化有兩種思路,其一是直接對連接面進行簡化,簡化后不用進行接觸迭代計算,其二是以連接面為中心構(gòu)造局部連接結(jié)構(gòu),并對該局部連接結(jié)構(gòu)進行簡化。前一種思路的代表方法有多點約束-梁單元法[1-2]、虛擬材料法[3-7]、薄層單元法[8-10]、等效剛度公式擬合法[....

圖3局部連接結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖

圖2典型螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)對局部連接結(jié)構(gòu)進行簡化動力學(xué)建模之前,需要弄清其剛度特性。為此,需要對螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)有限元模型進行典型載荷作用下的靜力學(xué)分析。其中典型靜載荷包括拉力、壓力、彎矩等,邊界條件一般設(shè)置為一端固支一端自由。軸向靜載荷作用下,由于受力部位的差異,局部連接結(jié)構(gòu)的....

圖5螺栓預(yù)緊力作用下部段對接面的接觸狀態(tài)

圖5為螺栓預(yù)緊力作用下部段對接面的接觸狀態(tài)。由圖可知,此時上下部段在螺栓位置處于黏結(jié)狀態(tài),相鄰螺栓之間互不干涉,且黏結(jié)范圍與螺帽的幾何尺寸緊密相關(guān),而其它位置處于分離狀態(tài)。這一現(xiàn)象為單個螺栓的簡化建模提供了依據(jù)。考慮到螺栓連接受到外載作用時接觸狀態(tài)會發(fā)生變化,可以采用若干個彈簧阻....

本文編號：3905377