高强度螺栓的疲劳断裂分析

本文在综合考虑螺纹之间的相互干涉作用以及螺纹升角的影响之后,建立了高强度螺栓裂纹尖端应力强度因子 k_1表达式。在此基础上,将概率断裂力学的原理和方法引入高强度螺栓的疲劳断裂分新中,解决了高强度螺栓断裂韧性较分散等实际问题。     

干混物料运输车取力器螺栓疲劳寿命分析

某型干混物料运输车取力器的紧固螺栓出现频繁断裂的问题,采用试验和仿真方法对该故障进行分析.变速箱取力器通过传动轴驱动空压机,通过空气压力把物料输送到工地料仓中.测试了不同转速下传动轴上的力矩特性,发现低转速下力矩值大,并且力矩波动范围大.建立了取力器的疲劳仿真模型,施加不同转速下的力矩载荷,分析了在不同转速时取力器螺栓...     

多工况下风电齿轮箱联接螺栓疲劳寿命分析

针对风电齿轮箱联接螺栓疲劳受载复杂性问题,建立含螺栓的风电齿轮箱有限元模型,分析不同扭转和弯曲载荷下螺栓应力变化规律,依据风力发电机实际载荷谱,分段插值获得螺栓疲劳应力谱;基于雨流计数方法和Palmgrem-Miner疲劳累积损伤理论,结合螺栓材料S-N曲线,预测各疲劳应力谱下螺栓疲劳损伤,研究风电齿轮箱三种疲劳工况下各不同联接螺栓的疲劳寿命。结果表明:各疲劳工况下,前箱体与一级内齿圈间联接螺栓疲劳损伤值较大,疲劳弯矩工况下达最大损伤值0.853;疲劳扭矩工况下螺栓应力随扭矩增大而增大,危险螺栓靠近箱体两侧支撑处;疲劳弯矩工况下箱体产生倾覆效应,M_Y弯矩下危险螺栓位于箱体上下两侧,M_Z弯矩下危险螺栓位于箱体左右两侧。此次研究工作对提高风电齿轮箱整体使用寿命具有重要意义。     

ZM2800振动磨机的高强度螺栓的疲劳可靠性分析

ＺＭ２８００振动磨机用高强度螺栓将磨料筒锁紧在抱箍与箱体之间,工作状态时螺栓内产生交变应力,它是磨机的关键易损零件之一。通过对该螺栓做无限寿命可靠度校核,发现原设计的螺栓规格取得偏大且初始予紧力也取得过高。计算得出,将原设计的Ｍ５２螺栓改为Ｍ３６能满足振动磨机的工况要求。     

超高压压缩机脉冲阀螺栓疲劳寿命分析

超高压压缩机脉冲阀螺栓在交变载荷作用下,使用一段时间后可能会产生疲劳失效破坏.文中介绍了脉冲阀螺栓疲劳寿命的分析方法,利用裂纹扩展速率与螺栓的临界裂纹尺寸对含缺陷的螺栓疲劳寿命进行了计算,为设备的诊断维护提供了合理的依据.     

预紧力的分散性对螺栓疲劳寿命的影响

应用接触有限元方法对螺栓联接结构进行模拟分析，详细计算了螺纹联接第一牙根处应力应变值，得出不同预紧力下的疲劳寿命，依据预紧力-寿命曲线可以指导生产实际，求得最佳预紧力。依螺栓联接变形图，从理论上定性分析了疲劳寿命随预紧力的变化关系，结果表明理论分析与有限元分析的结论是一致的。     

风电机组主轴法兰螺栓连接疲劳损伤分析

高强度螺栓是MW级风电机组轮毂法兰与主轴法兰之间重要连接部件。针对其疲劳损伤分析,基于VDI2230高强度螺栓设计准则,首先提出并建立了以等效梁模拟主轴法兰螺栓连接的疲劳损伤有限元模型,同时验证了等效梁模拟螺栓连接的正确性。最后依据Eurocode3规范、Palmgren-Miner线性累积损伤理论对主轴法兰高强度螺栓连接疲劳损伤进行了计算。分析结果表明,螺栓在20年设计寿命中,不会发生疲劳失效。论文的研究成果为高强度螺栓连接建模与疲劳失效分析提供参考依据,具有一定的工程应用价值。     

螺栓疲劳寿命预测

通过材料疲劳寿命方程回归、有限元计算,应用局部应力应变法,预测了螺栓试样疲劳寿命,螺栓试样疲劳试验验证了该方法的适用性及螺栓接触有限元计算结果的精确性.     

兆瓦级风机变桨轴承与轮毂连接螺栓的疲劳分析

针对1. 5 MW级风电机组叶片与轮毂连接处变桨轴承上的螺栓,提出一种计算连接螺栓的疲劳损伤值的方法。首先,运用Abaqus软件建立合理的有限元模型,对叶根中心处加弯矩载荷,利用Matlab完成弯矩时间历程谱转换成应力时间历程谱。最后对应力时间历程谱进行雨流计数法处理,再利用Miner线性累计损伤理论和S-N曲线对螺栓进行疲劳分析计算。结果表明螺栓的疲劳损伤值在安全范围内,风机到达使用寿命前螺栓的疲劳损伤很小。研究工作可以指导整个风机上连接螺栓的优化设计,为螺栓疲劳设计和寿命分析提供参考。     

基于Workbench的起重机用回转支承高强度螺栓疲劳校核分析

针对起重机用回转支承高强度螺栓疲劳分析问题,以ANSYS Workbench软件为工具,给出了其有限元法的分析过程,为起重机用回转支承高强度螺栓的选用提供了可靠的理论依据。     

超高压压缩机气缸螺栓疲劳寿命评估

超高压压缩机气缸螺栓在交变载荷作用下,会产生疲劳失效破坏.文中介绍了二次机气缸螺栓疲劳寿命的分析方法,利用裂纹扩展速率与螺栓的临界裂纹尺寸对含缺陷的螺栓疲劳寿命进行了计算, 为设备的诊断维护提供了合理的依据.     

基于接触应力的圆柱滚子轴承疲劳寿命分析

首先介绍了圆柱滚子轴承疲劳寿命的经典理论计算方法.然后运用Hertz接触应力理论计算出圆柱滚子轴承的最大接触应力,结合三参数幂函数公式确立疲劳寿命曲线方程计算出轴承的疲劳寿命值.通过改变轴承滚子数目、径向力大小以及径向游隙等参数,将基于接触应力得到的疲劳寿命结果与经典理论结果进行比较,证明了该方法的合理性.并分析了在考虑离心力作用下高速圆柱滚子轴承疲劳寿命与转速之间的关系.     

大重合度对数修形斜齿轮接触与相对疲劳寿命分析

针对大重合度斜齿轮的对数修形,建立了面向加工制造的斜齿轮对数修形齿面坐标方程。在接触力学模型基础上,编写了计算修形前后任意啮合位置的接触应力及表层Mises应力场的通用程序,并基于Ioannides与Harris疲劳寿命计算模型,分析修形前后斜齿轮的相对疲劳寿命。结果表明,对数修形能有效消除斜齿轮接触区端部的边缘应力集中,并显著提高斜齿轮的接触疲劳寿命;同一条接触线上接触应力越大的部位对数修形量也越大,从而保证了接触应力均布的修形效果。     

三参数威布尔分布的齿轮接触疲劳寿命分析

三参数威布尔分布在齿轮设计初期对于齿轮接触疲劳寿命和可靠性分析有重要应用。基于Locati法与常规成组法对18CrNiMo合金材料的齿轮在机械封闭流齿轮试验台架上进行了接触疲劳试验。利用三参数威布尔分布对试验所得数据进行拟合处理,获得该种材料齿轮的R-S-N曲线,为该材料齿轮的寿命设计和可靠性设计提供了参考。结果表明:三参数威布尔分布对数据拟合效果较好,利用三组试验数据即可获得材料的R-S-N曲线,大幅节省试验时间,为类似工程问题提供参考。     

空气压缩机用高重合度斜齿轮副的疲劳寿命分析

针对现役空气压缩机用斜齿轮副的疲劳寿命预测问题,提出了一种基于CAE协同仿真技术的快速疲劳寿命预测方法。采用在ANSYS软件中建立高重合度斜齿轮副的三维静态非线性接触的多齿有限元模型,对齿轮副进行应力计算,进而采取齿廓修形以改善由于啮入或啮出冲击所引起的齿顶应力集中情况。在动力学分析软件ADAMS中得出载荷谱,并利用疲劳分析软件FE-SAFE对斜齿轮副的疲劳寿命做出预测。研究结果表明:齿廓修形可有效地降低啮入啮出冲击;ADAMS可以快速地获得载荷谱,修形后的斜齿轮副寿命能够满足设计要求,且与实际疲劳损伤情况相符。     

基于ANSYS Workbench对渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳寿命分析

基于三维造型软件Pro/ENGINEER对直齿圆柱齿轮参数化数学模型的建立,通过利用Pro/ENGINEER与ANSYS Workbench的无缝连接接口,将齿轮数学模型导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中。在ANSYS Workbench环境下设置齿轮的工况对齿轮进行接触分析,再设定齿轮的材料属性及材料的S-N曲线,对齿轮接触疲劳寿命进行分析,获取齿轮在此工况下的接触疲劳寿命,对齿轮寿命有合理的预测。     

连杆螺栓的应力分析与疲劳寿命研究

利用ANSYS软件对连杆螺栓进行静力学分析，得出其应力集中的位置，根据Weibull分布概率密度函数计算了连杆螺栓的等效应力幅。分别采用Miner疲劳损伤理论和ANSYS软件中的疲劳分析模块计算连杆螺栓的疲劳寿命，通过计算表明两种方法的计算结果基本上是一致的。     

基于滚轮导轨接触模型的高速重载运动机构振动与疲劳分析

通过赫兹接触理论对滚轮导轨系统建立接触力学模型,推导接触刚度、强度的计算公式,并分析滚轮、轴承的总接触刚度。根据接触刚度模型、应用拉格朗日方程建立高速重载运动机构动力学模型,得到机构的自由振动微分方程,从而计算出机构的各阶固有频率。     

行星减速装置接触疲劳寿命的有限元分析

以一款挖掘机用RV行星减速装置为研究对象,采用接触应力理论分析了摆线轮与针齿齿面接触的疲劳强度,结论显示疲劳损伤易出现在摆线轮的齿根处。利用有限元方法对摆线轮与针齿间的应力应变进行了定量分析,结果与理论分析一致,最大应力为736.65 MPa,小于材料的最小许用接触应力,最大应变发生在摆线轮支撑曲轴的轴承孔处。对摆线轮和针齿的材料GCr15的接触疲劳S-N曲线分析可知,两者在啮合工作过程中没有接触疲劳破坏。     

摩擦离合器螺栓联接预紧力对疲劳寿命的影响

以气动摩擦离合器与变速箱联接螺栓为研究对象,通过预紧力的计算以及对螺栓疲劳寿命影响分析,给出了合理的预紧力矩范围。采用了有限元软件ANSYS对在预紧力与外载荷同时作用下的螺栓进行仿真计算,表明螺栓最大应力位置与实际失效情况相符,从而为有限元分析中施加预紧力载荷判断螺栓失效提供了可靠的理论依据和应用价值。