横向载荷与预紧力对螺栓断裂寿命的影响

螺栓连接依靠自身简单可靠的特点被广泛应用于各个行业,然而螺栓的疲劳断裂却是一个非常突出的问题.因此,为准确预测螺栓断裂失效寿命,进行了螺栓材料的疲劳裂纹扩展实验,求得了螺栓材料的断裂参数,从而建立了Paris裂纹扩展模型.然后运用有限元方法与疲劳裂纹扩展实验进行对标,并取得较好的效果,为螺栓断裂失效寿命的计算奠定了基础.最后,考虑到螺栓预紧力与横向载荷对螺栓断裂的影响,建立了带裂纹的螺栓有限元模型,并采用有限元方法进行螺栓失效寿命计算的定量分析.结果表明:横向载荷与螺栓预紧力对应力强度因子和螺栓使用寿命具有较大的影响.

循环横向载荷作用下旋转松动期内螺栓法兰连接结构松动行为

为研究横向载荷下旋转松动期内螺栓法兰连接结构松动行为,建立了多种带螺纹升角螺栓法兰连接结构精细有限元模型,分析了不同拧紧工艺对螺栓预紧力大小及散差的影响,进行了松动条件理论分析,从理论上揭示了螺栓松动现象发生的所需条件,并基于预紧力变化和螺纹接触面、螺栓头接触面黏着-滑移接触状态变化情况对循环横向载荷下旋转松动期内连接结构松动行为进行了仿真计算,主要系统分析了螺栓初始预紧力、横向载荷幅值、螺栓位置、螺栓个数、螺栓直径、接触面摩擦系数、止口紧度影响因素对连接结构松动行为的影响规律。结果表明:初始预紧力越大、横向载荷幅值越小、螺栓个数越多、接触面摩擦系数越大、螺栓直径越大、止口紧度越大,连接结构松动越难发生;存在一横向载荷幅值临界值,当小于此临界时,各螺栓均不发生松动,大于此临界时,有螺栓发生松动;存在一螺栓位置值,使连接结构松动最不容易发生。

新型冷弯薄壁型钢截面设计及横向载荷的性能研究

为了提高冷弯薄壁型钢的横向受力性能,提出一种省材并且横向承载能力较高的新型冷弯型钢截面结构。主要通过理论分析、模拟仿真以及试验研究分别对C型冷弯型钢、唇型冷弯型钢、组合型冷弯型钢以及新型冷弯型钢进行横向载荷的性能分析,对受力过程中应力和应变情况进行比较分析。试验结果表明:组合型冷弯型钢其整体性能是这四种冷弯型钢中最好的,相比于C型冷弯型钢性能提高了160%,但是其材料的使用和加工工艺是大大增加的。相比于组合型冷弯型钢虽然其整体性能没有组合型冷弯型钢高,但是其在材料增加32.3%的基础上,性能相比于C型冷弯型钢却提高了105.1%。相比于组合型冷弯型钢来说更符合节能减排的发展理念,在增加承重能力的同时并没有增加太多的结构整体质量。故本文设计的新型截面冷弯型钢是一种省材并且横向承重能力较高的优质工程构件。

基于横向载荷转移量的客车侧倾稳定性分析

针对客车侧倾稳定性问题,建立了基于横向载荷转移七自由度动力学模型,并根据所获得实车试验数据验证了所构建模型的合理性.根据所构建的具有横向载荷转移七自由度动力学模型进行了不同车速下转向盘转角阶跃仿真,分析客车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响.仿真结果表明:客车后轮驱动轴为侧倾稳定性的危险车轴,当车速过高或前轮转角过大时,后轴首先离地.增大各轴轮距、降低簧上质量质心高度、提高客车悬架侧倾刚度,能够有效的提高客车的侧倾稳定性.

曲线通过时车钩偏角对机车车体横向载荷的影响

为分析曲线通过时车钩偏角对机车车体横向载荷的影响,建立机车与车辆的连挂关系,导出车钩偏角随曲线半径、车体长度、车钩长度、车体横移量变化的关系,构建单机和双机牵引机车车体的通用载荷方程,并考虑机车定距和二系簧横向等效刚度的影响,运用牛顿迭代法导出车体一、二位端的二系横向载荷。分析结果显示,车钩偏角对车体二位端所产生的二系横向力比一位端大;双机牵引时二位端的二系横向力比单机牵引时大,而一位端的二系横向力相差不大;曲线半径、车体及车钩长度、车体横移量和机车定距对二位端的二系横向力影响较大,对一位端的影响较小;二系簧与止挡合成横向等效刚度对二系横向力的影响较小。

横向载荷作用下刚性桩变位规律研究

目前对横向受载刚性桩的研究主要集中在其承载力方面,对变化规律研究很少。为此提出了利用刚性桩上两点位移求桩上任意一点位移、桩回转中心位置及转角的方法。通过对粉质黏土中的刚性桩进行模型试验与数值计算发现,回转中心位置随位移和载荷的增大,先是急剧下降,然后变缓,最后基本趋于稳定,而且桩埋置参数与土力学参数对回转中心位置的变化规律影响很小;而桩的转角随位移增大近似线性变化。比较发现,由试验和数值计算得到的回转中心极限位置与由极限地基反力法得到的结果相差不大。

复合材料结构受横向载荷作用的强度问题

众所周知, 各向同性材料结构的极限分析与设计只需一个应力强度条件(如采用第一或者第四强度理论)。但是在复合材料的情况下, 问题要复杂得多。本文中提出除了一个应力强度条件之外, 还须补充一个临界变形条件或者称为临界刚度条件才可以确定复合材料结构在横向载荷作用下的极限破坏状态的观点。对本文作者近期在这方面的研究工作作了介绍, 尤其侧重介绍如何确定复合材料结构的极限承载能力, 并指出复合材料结构受有横向载荷作用的一些有待研究解决的紧迫问题。

薄环板与扁薄锥壳组合结构在横向载荷作用下的非线性振动

从弹性壳体的无量纲控制方程出发,研究了一类薄环板与扁薄锥壳组合结构在横向均布载荷和温度载荷作用下的大挠度非线性振动问题.采用打靶法对周边固定的问题进行了数值求解,分析和讨论了组合结构的固有频率与外载荷、锥底和环板半径比例、扁壳锥度的非线性关系以及结构刚度的变化.

交变横向载荷下螺栓联接自松弛有限元研究

针对承受交变横向载荷的螺栓,根据螺纹轮廓建立可实现理想六面体单元网格划分的螺栓联接有限元模型,并以此为平台研究了啮合螺纹之间的微量滑移,揭示了螺栓自松弛的微观机理,绘制了横向剪切力与横向位移载荷之间的迟滞回线,直观地描述了螺栓预紧力的变化过程,分析了螺栓预紧力和螺母旋转松动量随交变横向载荷变化的规律,分析结果同螺栓自松弛微观机理的解释和迟滞回线的描述是一致的,从而说明了自松弛微观机理分析的合理性。

潜空导弹垂直发射出筒横向载荷特性

为了研究潜空导弹垂直发射过程中危险截面的受载情况,针对用适配器方式进行弹筒匹配和导向的潜空导弹,建立了出筒横向动力学模型和出筒载荷计算方法并进行仿真分析,研究了潜艇航速、适配器刚度等发射条件对潜空导弹垂直发射出筒过程的受力与出筒姿态的影响。结果表明,出筒载荷随航速的增大而增大,随适配器刚度增大而增大,对潜空导弹及其它战术导弹水下垂直发射具有指导意义。

基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警研究

准确预警可有效降低车辆侧翻事故。针对汽车侧翻预警算法的模型复杂度和预警精度之间存在矛盾的问题,提出了一种基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警方法。以某运动型多功能汽车为研究对象,建立了线性三自由度汽车侧翻动力学模型;应用汽车侧翻动力学理论,计算了横向载荷转移率及其一次变化率和二次变化率,求得了基于二次预测型横向载荷转移率的汽车侧翻预警时间的解析解;对高速紧急工况下运动型多功能汽车的绊倒型及非绊倒型侧翻过程进行实例仿真,结果表明,提出的基于二次预测型横向载荷转移率的汽车预警算法预警结果准确,可提高汽车侧翻的预警精度,能有效改善汽车防侧翻的主动安全性能。

用状态空间法求解简支叠层梁在任意横向载荷作用下的精确解

本文采用了现代控制论中用状态空间法进行建模与求解的思想，对任意横向载荷作用下的简支梁问题进行了研究，以丰富弹性力学的求解思路．

扁薄锥壳在变温和横向载荷作用下的过屈曲问题

研究了一周边固定的扁薄锥壳在温度载荷和横向载荷共同作用下的过屈曲问题.利用数值计算的方法,得到了温度载荷?横向均布静载荷和扁壳横向大挠度位移的关系曲线,可以明显看出扁壳结构的平衡路径随载荷的变化存在跳跃现象,并给出了一个特殊情况可能存在的几种不同的过屈曲构形.

加肋板在横向载荷和板中面力共同作用下的挠度分析

用能量法导出加肋板结构在横向荷载和中面力共同作用下计算挠度的公式。

航空发动机喘振引起转子系统横向载荷的确定方法

对喘振引起的转子系统的横向载荷进行了研究,对发动机喘振过程中的压力脉动信号进行FFT分析和相关分析,识别出旋转失速时失速团的旋转速度,推断出整个截面的压力分布,进而得到了喘振对转子的横向作用力。

薄环板与扁薄锥壳组合结构在横向载荷和温度载荷作用下的大变形问题

研究了在横向均布载荷和温度载荷作用下的一类薄环板与扁薄锥壳组合结构的大变形问题.利用打靶法对周边固定和周边简支的问题进行了数值求解,在不同的锥底和环板半径比例、不同的扁壳锥度下,分析和讨论了载荷与中心无量纲挠度之间复杂的非线性关系.这种关系反映了一类组合构件在力学性质上与其组成元件显著不同的特点.

深球壳在横向载荷作用下的静态分析

研究深球壳在横向均布载荷作用下的静态变形问题.从壳体的小变形理论出发得到深球壳的基本方程,结合其对应的边界条件采用打靶法进行求解,调整所取壳体展开的角度、壳体厚度与半径的比值、壳体外载荷等参数和壳体的变形挠度,通过数值结果分析壳体的变形与各参数之间的关系.对深球壳的线性静态力学行为的研究可以反映这一类弹性构件的静态力学特性.

考虑横向载荷转移的重型车辆建模研究

横向载荷转移是造成车辆侧翻的重要因素之一,在传统的计及侧倾的重型车辆动力学模型中并没有予以考虑,在对整车建模时假设簧下质量不存在侧倾角,对簧下质量单独分析时又考虑了其侧倾角,建模过程中各变量的正负号规定自成系统,没有统一的方向规定,造成对车辆的各部分受力分析不准确,本文建立的模型将横向载荷转移量作为一个变量来考虑,对整车建模时考虑了簧下质量侧倾角,统一了变量的正负号,建立了正确合理的适用于分析重型车侧倾稳定性的动力学模型。

铁道货车摇枕横向载荷考核标准对比研究

对我国现行铁道货车摇枕横向载荷考核标准进行了溯源,对比研究了国内外标准中相关规定的异同,并对新设计摇枕的考核方法提出了建议。

横向载荷对含表面裂纹对焊接头疲劳裂纹扩展速率影响的研究

研究了双向载荷作用下对焊接头表面裂纹的疲劳扩展规律。采用经精确标定应力强度因子幅值的双向十字形试样,在电液伺服双轴向疲劳试验机上对母材分别为16MnR 和 Q235-B 这两种钢的对焊试板进行了疲劳裂纹扩展试验。同时,将其结果分别与单向应力下对焊接头及母材的疲劳扩展速率进行了比较,为制定我国在役压力容器缺陷评定规范提供了参考数据。