时时彩提前开奖作弊 www.sw4ac.com 2012年12月噪声与振动控制第6期文章编号:1006-1355(2012)06-0008-05

螺栓连接结构力学建模方法概述

孙丹,李玩幽,吕秉琳

(哈尔滨工程大学动力装置工程技术研究所,哈尔滨150001)

摘要:概括国内外螺栓连接结构动、静态分析的主要研究方法与应用。针对从简单线性静力分析到复杂非线性动力学分析所用的各种数值模型和理论模型的研究现状及优缺点进行评述,指出与工程实际相结合,建立较通用的螺栓连接力学计算模型将是今后研究的热点方向。

关键词:振动与波;螺栓连接;数值模型;解析模型;综述

中图分类号:TU312文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-1335.2012.06.002 Review of Structural Modeling Methods for Bolted Joints

SUN Dan,LI Wan-you,LV Bing-lin

(Engineering Technology Institute of Power Devices,Harbin Engineering University,

Harbin150001,China)

Abstract:The domestic and international research methods for static and dynamic analyses of bolted joint structures were summarized.The research status,advantages and disadvantages of different numerical models and theoretical models from simple static analysis to complex nonlinear dynamic analysis were reviewed.Finally,it was pointed out that establishment of all-purpose models for structural analysis of bolted joints combining with engineering projects might become a hot research concentration in the future.

Key words:vibration and wave;bolted joints;numerical model;theoretical model;literature review

螺栓连接是机载设备设计制造中常用的连接方式之一,其具有加工简单、装配方便、承载能力强、可靠性高等一系列优点,被广泛应用于航空航天、船舶、汽车、土木等各种工程领域连接结构中。

实际工程中,螺栓连接处往往是整个结构中刚度相对较弱的部位,在外界载荷(静载荷或是动载荷)作用下,螺栓连接的状态会发生改变,出现松动、滑移、甚至断裂等现象,影响连接结构的正常工作,严重时会对工作人员造成人身伤害。由于螺栓结构沟形的多样性、安装环境的不确定性,造成螺栓连接件的力学作用相当复杂,很难建立起统一模型进行设计计算。近年来,国内外学者就螺栓连接问题做

收稿日期:2011-11-07;修改日期:2012-03-20

项目基金:国家自然科学基金资助项目基金编号:

(50979016);新世纪优秀人才支持计划资助

编号:(2030020623)

作者简介:孙丹(1987-),女,山东威海人,在读硕士,目前从事机械振动与噪声控制研究。

作者简介:孙丹(1987-),女,山东威海人,在读硕士,目前从事机械振动与噪声控制研究。

E-mail:[email protected]//www.sw4ac.com/doc/1a58773f04a1b0717ed5dd73.html 了大量的研究,得到了包括从简单的线性静态分析到复杂的非线性动态分析所需的各种数值模型和理论模型,本文将对这些螺栓连接模型作简要总结并对今后发展动态作一展望。

1螺栓连接力学模型

螺栓连接建模的方法主要有数值建模法和理论建模法。数值建模主要是运用常用的有限元分析软件,如ANSYS,ABQUS,MSC.PATRAN/NASTRAN 等进行仿真分析。理论建模主要是从振动微分方程出发,通过理论公式或是实验数据等确定螺栓连接的参数,从而建立系统模型得到目标量。

1.1螺栓连接数值方法

1.1.1不考虑预紧力影响

实际工程中使用的螺栓连接件多为标准件,按国家标准设计选用后,其机械性能多数可达到使用要求。工程中,通常更为关注螺栓在拧紧后连接件