飞机机轮轮毂螺栓断裂失效风险预防与分析研究

飞机机轮轮毂安装螺栓是重要的结构承力件,强度高,对裂纹敏感,一旦使用中出现裂纹将快速扩展直至断裂,对飞行安全构成较大威胁。在对近年来发生的十余起机轮螺栓断裂失效事件从失效模式、失效原因进行深入分析的基础上发现,无论疲劳、氢脆还是应力腐蚀,除与设计、选材、加工工艺有关外,还与应力水平的高低密切相关,以此结合机轮维修装配工艺过程,提出了一系列降低螺栓工作应力水平的措施并运用于机轮维修实践,显著降低了螺栓断裂的风险。

车辆轮毂夹紧螺栓断裂问题的分析

针对车辆轮毂夹紧螺栓断裂问题,建立以轮毂夹紧螺栓疲劳断裂为顶事件的故障树,从设计、生产、装配、使用等方面进行原因分析与故障排查,并通过计算、能谱分析、微观形貌观察等方法,确定问题发生的主要原因。根据主要原因,进行优化改进,并通过仿真分析和试验验证确认优化改进的可行性和有效性。

MW级风力发电机轮毂强度分析

轮毂是风力发电机中连接主轴和叶片的关键部件,承担抵抗风载、传递转矩的作用,对轮毂进行精确的强度分析尤为重要.采用联合分析的方法,利用BLADE风机分析软件和ANSYS有限元分析软件对SUT-1000型风机轮毂进行了强度计算,依据IEC风况标准得到了轮毂极限载荷,采用了MPC多点约束单元技术对结构作了等效简化处理,对连接螺栓进行了强度校核.分析结果表明:该轮毂及螺栓满足设计要求,经样机运行验证,该方法能够准确地反映轮毂受力情况,与理论估算相比具有计算精确、轮毂结构布局合理、重量轻等优点.

MW级风力发电机组轮毂连接螺栓接触强度分析

根据认证(GL)规范,运用有限元分析软件,对某MW级风力发电机组轮毂与叶片螺栓连接、轮毂与主轴螺栓连接进行了接触分析。分析了该轮毂连接螺栓在预紧力工况和实际工作工况下的接触强度。总结了基于GL规范对螺栓接触强度分析的方法。

调距桨桨毂螺栓材料试验研究

根据调距桨桨毂用螺栓的使用环境和受力状态,对其常用三种材料的工艺性能、力学性能以及在海水中的抗腐蚀性能和疲劳断裂性能进行了比较试验和研究分析,为不同条件下调距桨桨毂用螺栓的选材提供参考.

风力机轮毂和轴承螺栓联接接触分析

采用大型有限元软件MSC.Marc/Mentat,对风力发电机组轮毂和叶片轴承螺栓联接部分进行接触分析,得到实际工况下的应力,找出了受力最大螺栓;对受力最大螺栓进行螺纹接触分析,得到了螺栓、轴承、轮毂的精确应力,有限元接触分析结果与理论计算结果吻合,材料的强度满足要求,结构安全。

轮毂螺栓断裂分析

某履带拖拉机从动齿轮轮毂螺栓在使用中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、洛氏硬度检测、布氏硬度检测等方法,并结合受力情况进行了综合分析。分析结果表明,由于轮毂硬度过低,材料用错,轮毂螺栓头杆交界尖角应力集中,并且装配时预紧力不足,最终导致螺栓发生断裂。

直升机主桨毂顶盖连接螺栓断裂原因

某直升机主桨毂顶盖连接螺栓在定检时发现一根已断裂。采用宏观观察、微观分析、金相检验、能谱分析、硬度测试及受力分析等方法对连接螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:主桨毂顶盖连接螺栓的断裂性质为疲劳断裂。主桨毂顶盖连接螺栓侧面存在磨损,断裂螺栓的偏斜角度增大从而受到较大的附加弯矩,附加弯矩产生较大的剪切应力,叠加使用过程中的循环应力,使得连接螺栓沿根部发生疲劳断裂。

某船桨毂螺栓腐蚀现象分析及改进建议

某调距桨型式推进船舶的桨毂螺栓发生腐蚀。通过材质、力学性质分析等手段对其腐蚀的原因进行了探查,发现轴电流是事故的主要诱因,并且提出了相应的改进建议,可为后续类似船舶设计给出参考意见。

波音737飞机轮毂螺栓无损检测的问题分析

飞机轮毂是一个承受应力比较集中的部件,定期对轮毂螺栓进行无损检测对于确保飞机安全起降十分重要。本文改进磁力检测工艺规范,提高检测效率和精度,着重分析螺栓裂纹常见部位和报废率的变化规律,给维修和使用部门提出合理化建议,确保证轮毂使用安全。

风电机组轮毂螺栓连接建模与接触强度分析

高强度螺栓是大型风电机组中重要的连接件。针对其接触强度分析,以某MW级风电机组中轮毂法兰与变桨轴承及主轴法兰螺栓连接为研究对象,基于VDI2230螺栓连接设计准则,首先建立了螺栓螺旋副接触刚度数学模型,提出采用等效梁模拟螺栓连接,并对轮毂螺栓连接进行有限元建模。在预紧力作用和极限工况下,分别对轮毂螺栓连接的接触强度进行了计算。结果表明,等效梁可准确模拟螺旋副接触力的传递;且在极限工况下,轮毂螺栓连接不会发生屈服破坏。提出的螺栓连接模型为螺栓接触强度分析提供了一种较为高效、准确的建模方法。

轮毂螺栓断裂有限元分析

应用有限元法预测了轮毂螺栓断裂的原因。通过拉伸实验获得了JIS SCM435热处理后的力学性能,应用理论计算得到某轮毂螺栓的摩擦系数,基于Normalized C&L韧性断裂准则计算得到该螺栓的断裂系数。应用DEFORM-3D仿真软件对该螺栓的断裂过程进行了有限元模拟分析。结果表明,该轮毂螺栓的断裂是由于外力施加扭矩过大所导致。当螺母开始拧紧时,在剪力作用下,与螺母咬合的第一圈螺纹牙根处应力最大,当拧紧达到一定程度后,第一圈的螺纹牙受到严重破坏,观察螺栓内部应力变化时,螺母下方未咬合螺纹段的中心处的应力开始增大,并向外扩散,表明此时拉力起主导作用。在最后的断裂阶段,拉力逐渐减小,剪力开始起主导作用,从产生裂痕的牙根表面处,由外向内以45°形式产生断裂,与实物断裂形貌基本一致。研究结果可作为推测断裂原因的参考。

主桨毂中央件限动锁连接螺栓提前断裂原因分析

主桨毂中央件疲劳试验限动锁连接螺栓出现提前断裂故障,通过断口宏观形貌、微观组织、断口特征、硬度等分析方法,得出故障件的断裂性质为单向弯曲疲劳断裂,产生原因与螺栓拧紧力矩降低、螺栓头部倒角过渡区域加工质量有关。通过增大限动锁连接螺栓拧紧力矩、螺纹及螺栓头部R区进行倒圆弧滚压强化等改进措施,主桨毂中央件限动锁连接螺栓在疲劳试验全过程中未再发生提前断裂。

带式输送机传动滚筒胀套的设计及选用原则

滚筒是带式输送机的重要部件,过去滚筒轴和筒体轮毂一般采用平键联接形式,但随着长距离、大带宽、大运量和高速运行带式输送机的发展,这种结构的滚筒已不能满足输送要求。本文介绍了带式输送机滚筒中胀套联接的设计和相应的参数计算,并对胀套的选用原则进行了简单介绍。

MW级风力发电机轮毂与主轴连接螺栓强度分析

针对MW级风力发电机轮毂与主轴连接螺栓强度设计问题,运用有限元软件ANSYS建立轮毂与主轴连接螺栓仿真模型;通过对轮毂与主轴连接螺栓的受力分析、螺栓有限元模拟方法的研究,基于GL规范,分别利用有限元方法和工程计算,对该连接螺栓进行了强度分析和接触面滑移分析。研究结果表明,螺栓强度和滑移面剪切力满足设计要求。该研究为风机轮毂与主轴连接螺栓强度校核提供了参考。

MW级风机变桨轴承与轮毂连接螺栓的强度分析

针对某MW级风电机组变桨轴承与轮毂连接螺栓强度设计问题,利用ANSYS软件建立了该变桨轴承与轮毂连接螺栓仿真模型,通过对变桨轴承的受力分析和变桨轴承、螺栓有限元模拟方法的研究,基于GL规范分别利用有限元方法和理论分析方法对该连接螺栓进行了强度分析和接触面滑移分析。研究结果表明,螺栓的极限强度和疲劳强度满足设计要求,极限计算中有限元分析结果和理论分析结果基本一致,接触面之间不会发生使螺栓承受剪切力的滑移。该研究结果为风机变桨轴承和轮毂连接螺栓设计提供了参考。

强度级差带颈锻造法兰试验研究

带颈锻造法兰在输电线路钢管塔上已广泛应用,但带颈法兰规格单一,与钢管受力不匹配,即承载力低的钢管连接承载力偏大的锻造法兰,导致钢管塔不经济。针对目前带颈锻造法兰的设计方法和使用情况,结合钢管塔构件的受力特性及钢管规格库,确定锻造法兰的强度级差配置方案,通过强度级差配置的Q420高强对焊带颈锻造法兰试件轴拉试验,测试了法兰和螺栓的受力特性,验证带颈锻造法兰按强度级差配置和螺栓受力修正系数的合理性,为今后钢结构设计提供了基础性研究数据。

某型号永磁直驱风电机组变桨轴承与轮毂联接螺栓受力计算和测试方法研究

永磁直驱风电机组变桨轴承与轮毂联接部位是风机运行机械故障率较高的区域。为此,针对某永磁直驱风电机组变桨轴承与轮毂联接螺栓的受力问题,建立了完整的轮毂、变桨轴承及联接螺栓模型,基于GL规范分析了静态有限元分析法的边界条件加载方法,并讨论了采用动态有限元仿真方法预测螺栓的疲劳寿命的可行性。提出了变桨轴承与轮毂联接螺栓受力的试验研究方法,为后续实验奠定了基础。

轻型载货汽车后桥轮毂螺栓疲劳强度分析

本文以某轻型载货汽车为例,对后桥轮毂螺栓进行疲劳强度分析,为后续设计工作提供方法和依据。

某车型轮毂螺栓断裂的原因分析

某车型车轮毂螺栓在车辆行驶过程中发生断裂。为了研究断裂原因,应用扫描电子显微镜、直读光谱仪、光学显微镜及疲劳试验机对故障螺栓进行了化学成分、宏观、微观及模拟对比等分析。结果表明,其断裂形式为脆性断裂。脆性断裂的产生是由于热处理过程的增碳及滚丝收尾不合格,致使应力集中,加速了螺栓裂纹的产生、扩展,从而导致轮毂螺栓在装车使用后不久便发生了断裂失效。