12.9级高强度螺栓连接外伸端板节点抗震性能数值分析

对12.9级高强度螺栓连接的外伸端板节点抗震性能开展数值研究.利用ABAQUS验证有限元模型正确的基础上,分析外伸端板节点的螺栓直径、端板厚度及螺栓预紧力对该节点的破坏模式和抗震性能的影响.结果表明:改变螺栓直径系列试件,滞回曲线比较饱满,节点的耗能能力比较好,试件的破坏方式为端板屈曲,梁端形成塑性铰,螺栓破坏;端板厚度系列试件的单向加载曲线初期几乎相同,节点初始转动刚度相同,但是随着端板厚度的增加,节点的承载能力明显提高,端板厚度增大后,节点的破坏形式有转变到梁翼缘的趋势;螺栓预紧力改变,对节点的滞回曲线有一定影响,但对节点的初始转动刚度、屈服荷载、极限荷载和破坏形式等基本无影响.

12.9级高强度螺栓连接外伸端板节点滞回性能研究

通过对3个12.9级高强度螺栓连接端板节点和1个10.9级高强度螺栓连接端板节点的拟静力试验,对节点的破坏模式、滞回性能、承载能力和耗能能力等滞回性能进行了对比分析。结果表明:12.9级高强度螺栓连接端板节点试件破坏时倾向于螺纹处发生脆性断裂,无明显塑性变形,而10.9级高强度螺栓连接端板节点试件在破坏时表现为受拉区螺栓脱扣;12.9级螺栓可以有效地延缓端板节点刚度的退化,同时提高节点的承载能力;使用12.9级高强度螺栓替代10.9级高强度螺栓能够提高节点的耗能能力,设置端板加劲肋能够提高节点在发生较大塑性变形时的耗能能力。通过有限元计算进一步研究了轴压比、端板厚度和螺栓预紧力等参数对12.9级高强度螺栓端板节点在往复荷载作用下受力性能的影响,分析表明:端板厚度为20 mm时,12.9级和10.9级高强度螺栓连接端板节点的滞回曲线接近,抗震性能相当,而端板厚度为24 mm的12.9级高强度螺栓连接端板节点的抗震性能有明显提高。

12.9级调质耐候螺栓钢的淬火温度优化

对12.9级调质耐候螺栓钢进行了系列温度(850~1000℃)的淬火试验,观察了系列温度淬火后试验钢的微观组织及亚结构,结合力学性能试验结果,讨论了12.9级调质耐候螺栓钢的微观组织与力学性能的关系。结果表明:随着淬火温度的升高,试验钢马氏体组织的Packet和Block尺寸逐渐增大,马氏体板条宽度变化不大;经不同温度淬火及600℃回火后试验钢的抗拉强度和硬度均呈现增大的趋势,而冲击韧性则呈现降低的趋势。在本文试验条件下,满足12.9级调质耐候螺栓性能要求的最佳淬火温度为900℃。

12.9级高强度螺栓断裂分析

针对4根断裂螺栓进行了设计检查和实物细节检查,采用化学成分分析、硬度检测及金相检验等方法,对螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明,由于关键零件安装尺寸累计超差过大,降低了风电偏航减速机传动精度,致减速机行星架绕回转轴线产生偏心运动,加上减速机频繁受到变载荷的冲击,导致在使用过程中发生了螺栓断裂失效。

HD469单级减速驱动中桥总成失效分析

汽车实际运行中零件失效的表现往往较复杂,给失效分析工作带来很大的困难。本文结合HD469单级减速驱动中桥的失效,通过对拆开的桥的各个零件,尤其是出现异常零件的观察,运用系统推理分析思想,发现安装在差壳周圈上12.9级六角头螺栓掉头断裂是导致整个469单级桥总成发生严重失效的根本原因。

国产12.9级高强度螺栓力学性能试验研究

对国产12.9级高强度螺栓的工程力学性能进行全面测定,为其在建筑结构中的设计和应用以及相关标准的制定和修改提供试验依据。分别通过紧固试验、抗拉试验和剪切试验对不同品牌(A、B、C)和规格(M16、M20和M24)的各72套12.9级高强度螺栓连接副的扭矩系数、抗拉强度和剪切强度进行测定;通过抗滑移试验对72个由B品牌M20螺栓连接的、各采用3种方式处理(喷砂、抛丸和钢丝除锈)的Q235B、Q355B、Q420B连接板表面的连接接头的抗滑移系数进行测定;对5个A品牌M20螺栓制成的材性试样进行拉伸试验获得应力-应变曲线。对试验数据进行正态分布检验并根据统计结果给出12.9级高强度螺栓的扭矩系数、抗拉强度和剪切强度的设计参考值,将抗滑移系数和相关规范中给出的相应值(规范值)进行比较并分析测值较低的原因,建立螺栓材料的非线性和多折线应力-应变本构模型并验证模型精度。研究结果表明:国产12.9级高强度螺栓的扭矩系数和抗拉强度均符合性能标准,剪切强度和抗拉强度设计建议值的比值(0.49)高于二者规范值的比值(0.3);抗滑移系数低于规范值的结果有待进一步研究,原因是接触面的粗糙度不足;非线性模型和多折线模型均能较好地拟合12.9级高强度螺栓材料的单向拉伸应力-应变曲线。