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有限元分析丨螺栓连接(一)

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螺栓连接有限元分析很多人已经写过,大概也写不出什么新花样,只是个人学习过程一点心得分享,会从三方面进行:

从机械设计角度初步认识螺栓连接;

从有限元分析角度理解螺栓连接;

从软件操作角度进行实例演示。

分三次更新,写文也没人审稿,想到哪写到哪,可能有病句或是错字,欢迎大家指正。第一部分: 从机械设计角度初步认识螺栓连接

1 螺栓连接原理

螺栓与螺母连接,用于连接两个带孔零件,起到连接、紧固作用。

在工作中接触到都是普通连接螺栓,还有那种铰孔连接螺栓。

2 螺栓连接力学分析

①螺栓受力:

轴向预紧力:抗拉连接

预紧力接触面静摩擦力:抗剪连接

还有振动、温度、侧向应力(风压、流量、压力等)

② 5-4-1原则

通过扭矩在螺栓上施加预紧力,但只有10%转变成夹紧力,90%被消耗。

3 计算公式

螺栓仅起到拉伸作用时,螺栓危险界面应力小于许用应力;

螺栓是起到拉伸和扭转作用时,计算时可按纯拉伸计算螺栓强度,将螺栓预紧力增大30%即可。

4 螺栓失效

①螺栓过载,即承受过高的承载压力

预紧力、外部载荷和拉伸外载;

②预紧不足:

摩擦力不足、螺纹滑扣(导致连接分离)、密封失效。

③疲劳失效

性能不合格、装配环境、设计不合理、预紧力不合理等。

螺栓连接失效形式主要是螺栓杆部的损坏,损坏位置有剧烈变化因而有应力集中,螺栓失效约90%疲劳失效。

图片仅供参考

这部分内容写的比较简单,素材大多来自文库资料,核心内容基本都会放到(二)中。

周末愉快!

来源:认真的假装VS假装的认真
振动疲劳螺栓装配
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-04
最近编辑:2月前
Shmily89
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有限元分析丨惯性载荷

Workbench中提供了四种类型惯性载荷:Acceleration(加速度)Standard Earth Gravity(重力加速度)Rotational Velocity(角速度)Rotational Acceleration (角加速度)文本基于个人经验,简单谈一下惯性载荷应用以及注意事项。1 加速度进行过载冲击分析时,会使用到加速度载荷。Workbench中可以通过向量/分量指定输入载荷,可以输入Constant(常数)、Tabular(表格)和Function(函数)形式进行输入。Acceleration(加速度)使用时注意事项如下:① 加速度惯性载荷,是施加在结构系统全局模型上的;② 加速度方向与实际载荷方向相反;③ 加速度惯性载荷分析时,一定要定义材料密度;④ 输入加速度载荷类型为Function(函数),函数形式是与Time(时间)相关函数。2 重力加速度进行静力学、瞬态(刚体动力学、显示动力学)分析时,考虑自重,使用重力加速度非常方便。Standard Earth Gravity(重力加速度)使用时注意事项如下:① 重力加速度惯性载荷,是施加在结构系统全局模型上的;② 重力加速度方向与实际方向相同;③ 施加重力加速度进行分析时,一定要定义材料密度。问题:为什么进行分析时,可以不输入重力加速度惯性载荷?对于一般结构系统,自重对结构的应力和变形影响不大,可以不施加重力加速度惯性载荷。在进行光机系统设计中,普通镜筒结构是没有必要对自重进行静力学分析的;但大反射镜结构会进行考虑自重的静力学分析,只是因为反射镜结构重量大,结构的变形主要是自重带来的。是否考虑考虑自重,需要具体问题具体分析。3 角速度、角加速度先写一点理论力学相关知识。刚体定轴转动形式广泛存在于工程实际应用中,比如旋转机械、转子动力学等。为了描述刚体转动的快慢和转向,将转角φ对时间t求一阶导数,得到刚体转动的角速度,角速度的单位为rad/s。并用字母ω表示,即:角速度对时间t的一阶导数,称为刚体的角加速度,角加速度的大小表征角速度变化的快慢,其单位为rad/s2。用字母α表示,即求点M的加速度。因为点做圆周运动,所以点M的加速度分为切向加速度和法向加速度两部分。切向加速度的大小为:即定轴转动刚体内任意一点的切向加速度(又称转动加速度)的大小,等于刚体的角加速度与该点到轴线垂直距离的乘积。法向加速度的大小为:即定轴转动刚体内任意一点的切向加速度(又称转动加速度)的大小,等于刚体的角加速度与该点到轴线垂直距离的乘积。使用角速度、角加速度惯性载荷时,注意事项如下:① 角速度、角加速度作为惯性载荷,可以施加于全局模型,也可以施加于部分结构件;② 角速度、角加速度惯性载荷分析时,一定要定义材料密度;③ 角速度、角加速度是绕回转轴旋转的,以在转台工作的光机结构为例,进行分析前,一定要确定回转中心。问题:知道绕转台工作角速度、角速度,如何等效加速度?参考截图5.42就会了呀!参考文献:1、帮助文档2、理论力学都读到这里了,这么好的账号,关注一下呗↓↓↓以下文字是闲聊,可以跳过去:最近已经动手开始写CFD了,第一篇Wall Function写了个大概,但是内容有些生硬,硬到自己都不想读第二遍…正在奋力修正中,估计这个系列明年会更新😶家人生病,让我对生活有了一点感悟,人生路漫漫,却又猝不及防的被下了死亡通知。无论怎样,都要爱自己,所以我最近不熬夜,放下心中的执念,身体和灵魂躺平后,才看到真正的自由!相比金钱,可能还是要追梦的~来源:认真的假装VS假装的认真

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