本文關(guān)鍵詞：螺栓固定結(jié)合面建模方法及其動(dòng)態(tài)特性研究

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【摘要】：螺栓固定結(jié)合面是一種非常普遍的機(jī)械結(jié)構(gòu)聯(lián)接形式,對(duì)機(jī)械系統(tǒng)整體的靜動(dòng)態(tài)特性有很大的影響,因此有必要對(duì)螺栓結(jié)合面進(jìn)行研究。研究對(duì)其進(jìn)行有限元分析切實(shí)可行的方法。本文研究了螺栓結(jié)合面的多種有限元模型建模方法,討論了不同有限元模型對(duì)螺栓聯(lián)接整體結(jié)構(gòu)有限元分析結(jié)果的影響�？疾炝讼嚓P(guān)參數(shù)在不同結(jié)合面條件下的螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性及其在螺栓預(yù)緊力變化條件下的變化規(guī)律。主要的研究?jī)?nèi)容如下：(1)在查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外機(jī)械結(jié)合面的研究現(xiàn)狀,其中包括結(jié)合面建模的研究現(xiàn)狀和其動(dòng)態(tài)特性的研究現(xiàn)狀,論述了結(jié)合面建模和其動(dòng)態(tài)特性的研究成果以及存在的不足。(2)在螺栓預(yù)緊力求解公式的基礎(chǔ)上,在彈性范圍內(nèi),推導(dǎo)了螺栓剛度和被聯(lián)接件剛度的求解公式。鑒于被聯(lián)接結(jié)合面上產(chǎn)生壓力的不均勻性,對(duì)被聯(lián)接結(jié)合面上的壓力做了等效分布,推導(dǎo)了等效區(qū)域面積的求解公式,為螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)有限元模型的建立提供了理論指導(dǎo)。(3)建立了結(jié)合面等效動(dòng)力學(xué)模型。在基于“固-隙-固”模型的基礎(chǔ)上,提出了結(jié)合面等效虛擬材料模型,利用應(yīng)變能法,推導(dǎo)了結(jié)合面虛擬材料的彈性模量以及泊松比；從微觀的角度分析,推導(dǎo)了結(jié)合面虛擬材料的厚度和密度。(4)采用不同的建模方法進(jìn)行螺栓固定結(jié)合面有限元分析,對(duì)其優(yōu)劣及適用范圍進(jìn)行了對(duì)比和分析；并對(duì)虛擬介質(zhì)層的特性參數(shù)實(shí)現(xiàn)定量或定性的研究,研究了其對(duì)結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性的影響。(5)通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)采用虛擬介質(zhì)法建立結(jié)合面的裝配體有限元模型的有效性進(jìn)行校驗(yàn)和評(píng)估。
【關(guān)鍵詞】：螺栓聯(lián)接 固定結(jié)合面 固-隙-固 虛擬介質(zhì) 有限元
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH131.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的背景和意義11
• 1.2 機(jī)械結(jié)合面研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 機(jī)械結(jié)合面建模研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 機(jī)械結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文研究的內(nèi)容18-19
• 第2章 螺栓聯(lián)接結(jié)合面的力學(xué)分析19-31
• 2.1 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)受力分析19-22
• 2.1.1 預(yù)緊力與預(yù)緊力矩之間的關(guān)系19-21
• 2.1.2 螺栓最佳預(yù)緊力21-22
• 2.2 螺栓聯(lián)接結(jié)合面剛度和被聯(lián)接件的受力22-25
• 2.2.1 螺栓聯(lián)接結(jié)合面的剛度和變形22-23
• 2.2.2 被連接件的受力分析23-25
• 2.3 利用ANSYS模擬螺栓預(yù)緊力25-29
• 2.3.1 利用預(yù)緊力單元法模擬螺栓預(yù)緊力26-28
• 2.3.2 降溫法模擬螺栓的預(yù)緊力28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第3章 螺栓聯(lián)接結(jié)合面的力學(xué)模型31-45
• 3.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型31-34
• 3.1.1 固定螺栓結(jié)合面阻尼產(chǎn)生原理31-33
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)的阻尼33-34
• 3.2 結(jié)合面等效動(dòng)力學(xué)模型34-37
• 3.3 基于“固-隙-固”模型的虛擬材料模型37-44
• 3.3.1 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)虛擬材料的框架37-39
• 3.3.2 虛擬材料的彈性模量和泊松比39-42
• 3.3.3 虛擬材料的厚度和密度42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 螺栓聯(lián)接結(jié)合面有限元分析45-65
• 4.1 采用粘結(jié)結(jié)合面建模分析45-48
• 4.2 采用彈簧阻尼單元建模分析48-55
• 4.3 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)非線性有限元分析55-58
• 4.3.1 不同螺栓預(yù)緊力下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析56-57
• 4.3.2 不同摩擦因素的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析57-58
• 4.4 虛擬介質(zhì)法有限元分析58-63
• 4.4.1 建立分析模型58-60
• 4.4.2 結(jié)合面參數(shù)分析60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第5章 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析65-75
• 5.1 模態(tài)分析概述65-66
• 5.2 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的模態(tài)試驗(yàn)66-70
• 5.2.1 模態(tài)試驗(yàn)方法與樣件66-67
• 5.2.2 模態(tài)試驗(yàn)內(nèi)容67-68
• 5.2.3 模態(tài)試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)68
• 5.2.4 試驗(yàn)裝置的連接68-69
• 5.2.5 激勵(lì)方式和激勵(lì)裝置69
• 5.2.6 激振點(diǎn)布置和實(shí)驗(yàn)過(guò)程69-70
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析70-71
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比71-73
• 5.5 小結(jié)73-75
• 第6章 結(jié)論與展望75-79
• 6.1 本文工作總結(jié)75-76
• 6.2 有待進(jìn)一步研究的工作76-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-85
• 附錄：發(fā)表論文與參與項(xiàng)目情況85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：789895