本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強度及斷裂力學的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文在總結(jié)分析了回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強度和斷裂力學國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎上，首先對承受內(nèi)壓的回轉(zhuǎn)體強度進行了有限元分析�？紤]到回轉(zhuǎn)體形狀復雜，結(jié)構(gòu)尺寸較大，忽略筒體和底座的螺紋連接，建立其軸對稱模型進行分析。然后基于圣維南原理，分別建立等距直螺紋和考慮螺紋升角的螺旋線螺紋的三維有限元子模型，以整體軸對稱模型切割邊界計算位移值作為子模型的邊界條件，考慮材料非線性及接觸非線性，對兩種螺紋子模型的應力分布進行計算，并對兩種子模型結(jié)果進行比較分析。得到了回轉(zhuǎn)體螺紋連接處較為準確的應力分布情況。 其次是最大氣體壓力下回轉(zhuǎn)體強度的分析，重點分析螺紋強度。回轉(zhuǎn)體在膛筒內(nèi)運動時，，受到各種載荷的作用，其各零件會發(fā)生不同程度的變形，這些變形可能會影響回轉(zhuǎn)體在膛筒內(nèi)正確的運動，或使回轉(zhuǎn)體運動受阻。建立不考慮螺紋連接的軸對稱整體有限元模型，通過慣性釋放方法計算出此時加速度，之后對整體模型進行計算。再建立等距直螺紋和螺旋線螺紋兩種有限元子模型并進行計算，得到較真實的回轉(zhuǎn)體螺紋應力結(jié)果，并對結(jié)果進行對比分析，為提高回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強度提供了理論依據(jù)。 再次是對回轉(zhuǎn)體擠進過程的數(shù)值模擬方法探討。用ANSYS/LS-DYNA軟件模擬回轉(zhuǎn)體擠進膛筒的過程。用ALE算法對有限元計算過程進行控制，采用考慮應變率影響的塑性隨動材料模型，用強制位移代替載荷模擬回轉(zhuǎn)體運動。該方法可以廣泛應用于實際結(jié)構(gòu)中擠進過程的數(shù)值模擬，為結(jié)構(gòu)擠進過程的研究提供了參考技術(shù)方法。 最后是針對內(nèi)壓試驗時回轉(zhuǎn)體筒體斷裂現(xiàn)象的有限元分析。建立含裂紋的回轉(zhuǎn)體二維有限元模型，在靜力學分析基礎上，計算出了應力強度因子值，并研究了裂紋深度、裂紋長度、內(nèi)壓等因素對應力強度因子的影響情況，擬合出了應力強度因子與內(nèi)壓的關(guān)系方程，通過此方程可以計算出臨界內(nèi)壓值。
【關(guān)鍵詞】：有限元 螺紋強度 數(shù)值模擬 彈塑性力學 斷裂力學
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH131.3;O346.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國內(nèi)外螺紋強度研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)外子模型方法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 國內(nèi)外斷裂力學研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 國內(nèi)外回轉(zhuǎn)體強度研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文研究內(nèi)容17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第2章 內(nèi)壓下回轉(zhuǎn)體螺紋子模型的強度分析19-39
• 2.1 軸對稱結(jié)構(gòu)有限元分析19-25
• 2.1.1 幾何模型結(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.2 單元選擇與網(wǎng)格劃分20-21
• 2.1.3 材料模型21-23
• 2.1.4 邊界條件23
• 2.1.5 接觸定義23
• 2.1.6 結(jié)果分析23-25
• 2.2 螺紋子模型有限元分析25-32
• 2.2.1 子模型法26
• 2.2.2 切割邊界選擇26-27
• 2.2.3 螺紋模型建立27-29
• 2.2.4 有限元子模型建立29-30
• 2.2.5 位移邊界條件30-32
• 2.3 結(jié)果分析與比較32-38
• 2.3.1 驗證切割邊界32-33
• 2.3.2 等距直螺紋等效應力33-35
• 2.3.3 螺旋線螺紋等效應力35-37
• 2.3.4 螺紋應力結(jié)果比較37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 最大氣體壓力下回轉(zhuǎn)體螺紋強度有限元分析39-54
• 3.1 軸對稱結(jié)構(gòu)有限元分析39-45
• 3.1.1 實體結(jié)構(gòu)模型39-40
• 3.1.2 有限元模型建立40-41
• 3.1.3 材料模型41-42
• 3.1.4 外載荷分析42-43
• 3.1.5 位移約束43-44
• 3.1.6 接觸定義44
• 3.1.7 結(jié)果分析44-45
• 3.2 螺紋子模型有限元分析45-48
• 3.2.1 幾何模型建立45-46
• 3.2.2 有限元模型建立46-47
• 3.2.3 位移邊界條件47-48
• 3.3 螺紋子模型結(jié)果分析48-53
• 3.3.1 驗證切割邊界48-49
• 3.3.2 等距直螺紋等效應力49-51
• 3.3.3 螺旋線螺紋等效應力51-53
• 3.3.4 不同子模型的結(jié)果比較53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 回轉(zhuǎn)體擠進過程數(shù)值模擬方法探討54-71
• 4.1 ALE 方法基本控制方程54-56
• 4.2 擠進過程的數(shù)值模擬56-62
• 4.2.1 幾何模型建立57
• 4.2.2 單元選擇與網(wǎng)格劃分57-59
• 4.2.3 材料模型59
• 4.2.4 材料失效或破壞59-60
• 4.2.5 接觸定義60-61
• 4.2.6 約束與載荷61
• 4.2.7 沙漏控制61-62
• 4.3 結(jié)果探討分析62-70
• 4.3.1 導環(huán)變形及應力情況62-64
• 4.3.2 等效應力隨時間變化情況64-65
• 4.3.3 等效塑性應變隨時間變化情況65-66
• 4.3.4 影響回轉(zhuǎn)體擠進變形的因素探討66-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第5章 含裂紋回轉(zhuǎn)體的有限元分析71-83
• 5.1 斷口分析71-72
• 5.2 斷裂現(xiàn)象有限元模擬72-76
• 5.2.1 斷裂模式的選擇72-73
• 5.2.2 斷裂參數(shù)的選擇73
• 5.2.3 幾何模型建立與簡化73-74
• 5.2.4 有限元模型建立74-75
• 5.2.5 邊界條件75-76
• 5.2.6 接觸定義76
• 5.3 結(jié)果分析76-82
• 5.3.1 應力強度因子斷裂準則76
• 5.3.2 臨界應力強度因子 KIC的確定76-77
• 5.3.3 計算應力強度因子 KI77-78
• 5.3.4 影響應力強度因子的因素78-82
• 5.4 本章小結(jié)82-83
• 結(jié)論83-85
• 參考文獻85-90
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果90-91
• 致謝91-92

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪建鋒;張杰;張毅;;高過載條件下彈丸材料所受應力的數(shù)值仿真[J];兵器材料科學與工程;2009年01期

2 趙延喜;李浩;;基于斷裂力學及隨機有限元的隧道巖爆風險分析[J];長江科學院院報;2011年06期

3 劉保林;;基于有限元子模型的曲軸強度及耐久性分析[J];柴油機設計與制造;2011年03期

4 石秀勇;李國祥;白書戰(zhàn);陶建忠;;柴油機高強度缸蓋螺栓強度校核方法研究[J];柴油機;2006年03期

5 孫俊;武曉松;夏強;熊志平;;固體燃料沖壓增程炮彈力學分析[J];彈道學報;2010年01期

6 趙有守 ,朱鶴松 ,徐錫昌;彈帶壓力的實驗與計算研究[J];兵工學報;1982年04期

7 張雷順;關(guān)于彈帶壓力值的研究[J];兵工學報;1983年01期

8 劉雙杰;王雨時;陳志躍;黃軍華;;配用彈底引信的彈丸-引信系統(tǒng)發(fā)射強度有限元分析[J];彈箭與制導學報;2008年06期

9 張衛(wèi)東;王振波;安晶;;鋼筋滾壓直螺紋連接的有限元分析[J];低溫建筑技術(shù);2011年04期

10 唐倩;裴林清;陸波;;大型掛載起吊系統(tǒng)特種螺栓強度分析[J];重慶大學學報;2009年09期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 曹國俊;光滑彎管沿軸向內(nèi)表面裂紋彈塑性有限元分析[D];大連理工大學;2006年

2 卜仕彪;復合增程榴彈第一臨界狀態(tài)動力學模型計算分析[D];南京理工大學;2006年

3 任杰;固體沖壓增程炮彈強度分析[D];南京理工大學;2007年

4 司文靜;界面力學理論在樁基力學行為中的應用研究[D];重慶交通大學;2008年

5 張濤;某火箭增程迫榴彈結(jié)構(gòu)完整性分析[D];南京理工大學;2008年

6 周清;密閉空間內(nèi)爆炸引起的內(nèi)壁超壓分布規(guī)律及簡化計算研究[D];天津大學;2008年

7 何樹高;大功率柴油機曲軸靜強度有限元分析[D];大連交通大學;2010年

  本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)強度及斷裂力學的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：394130