考虑滑移的螺栓连接动力学建模方法

螺栓连接结构受载时经常会出现滑移,这种滑移会影响结构的动力学性能,继而对结构的性能和寿命造成影响。本文以双螺栓连接结构为对象,通过实验和数值仿真手段研究滑移对结构模态特性的影响。实验结果表明,预紧力的增大会导致共振频率上升,而随着激励幅值增大,共振频率下降且每个周期能量耗散量对模态力的梯度增大。基于实验结果,结合考虑滑移的Iwan模型理论,建立非线性动力学模型,应用四阶龙格库塔法进行求解。根据计算结果对宏观滑移情况下的结构模态进行分析,发现此时二阶弹性模态中的共振频率下降量增大,能量耗散量对模态力的梯度降低。该数值计算模型可以很好地表征螺栓连接结构的模态特性,且计算效率高。