螺栓结合面法向静态刚度特性提取方法研究 被引量：20

1

作者 蔡力钢 郝宇 +2 位作者 郭铁能 刘志峰 张冬梅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期18-23,共6页

针对结合面静态刚度与联接方式、被联接段刚度、结合部刚度密切相关,直接测量、计算结合面静态刚度具有较大困难问题,以螺栓结合面为研究对象,建立螺栓结合面法向静态刚度特性提取方法。通过法向静态拉伸实验与数据分析结合方式,获得结... 针对结合面静态刚度与联接方式、被联接段刚度、结合部刚度密切相关,直接测量、计算结合面静态刚度具有较大困难问题,以螺栓结合面为研究对象,建立螺栓结合面法向静态刚度特性提取方法。通过法向静态拉伸实验与数据分析结合方式,获得结合部刚度;通过优化计算螺栓结合面被联接段刚度,建立被联接段刚度精化解析公式;依托螺栓结合面刚度、被联结件刚度、结合部刚度三者间串联倒数关系,将螺栓结合面法向静态接触刚度从螺栓结合部整体静态刚度中分离;形成确定螺栓结合面有效作用面积方法,完整提取螺栓结合面面压的螺栓结合面法向静态接触刚度非线性特性曲线,为结合面接触刚度深入研究提供新方法。 展开更多

关键词 螺栓结合面 结合部 被联接段 法向 静态刚度

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螺栓预紧力对螺栓结合面特性参数的影响规律研究 被引量：3

2

作者 赵功 王宝瑞 +2 位作者 于广 阳红 黄新宇 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期392-397,共6页

高精度空气静压轴承中螺栓结合面的特性受组成结合面的构件的材料、接触面的形貌、接触面的几何精度、接触面的接触形式等因素的影响,其中影响最为显著的是螺栓预紧力。通过有限元仿真和实验模态分析方法辨识了螺栓结合面的特性参数,并... 高精度空气静压轴承中螺栓结合面的特性受组成结合面的构件的材料、接触面的形貌、接触面的几何精度、接触面的接触形式等因素的影响,其中影响最为显著的是螺栓预紧力。通过有限元仿真和实验模态分析方法辨识了螺栓结合面的特性参数,并研究了螺栓预紧力对螺栓结合面特性参数的影响规律。发现,随着螺栓预紧力的增加,螺栓结合面特征频率随之增加;当螺栓预紧力增加到一定数值时,螺栓结合面在有限元仿真时可以定义为绑定接触。 展开更多

关键词 空气静压轴承 螺栓结合面 螺栓预紧力 有限元仿真 实验模态分析

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螺栓结合面接触刚度和接触阻尼 被引量：8

3

作者 李建华 赵翠萍 《郑州大学学报（自然科学版）》 CAS 1993年第4期53-57,共5页

本文采用优化迭代计算和动态测试相结合的方法,研究不同结合条件对螺栓结合面接触刚度和接触阻尼的影响,并提出了改善结合面接触刚度和接触阻尼的途径。

关键词 螺栓结合面 接触刚度 接触阻尼 螺栓联接

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螺栓结合面微观接触特性的不确定性量化

4

作者 李玲 吕国豪 +2 位作者 林红 王晶晶 蔡安江 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期923-929,1038,共8页

针对螺栓结合面微观接触特性具有不确定性,传统基于确定性理论建立的模型难以完整表征结合面微观接触特性的问题,提出了一种基于蒙特卡洛法的螺栓结合面微观接触特性的不确定性量化方法。首先,基于分形理论,表征了同一粗糙度结合面微凸... 针对螺栓结合面微观接触特性具有不确定性,传统基于确定性理论建立的模型难以完整表征结合面微观接触特性的问题,提出了一种基于蒙特卡洛法的螺栓结合面微观接触特性的不确定性量化方法。首先,基于分形理论,表征了同一粗糙度结合面微凸体轮廓高度,并采用矩谱法求解了结合面表面形貌参数区间;其次,利用中心极限定理,将表面形貌参数区间变为符合微凸体轮廓高度分布的高斯分布函数,解决了随机抽样误差的累加造成的置信水平降低;最后,将表面形貌参数的不确定性嵌入蒙特卡洛法,获得了结合面接触特性的区间估计,通过对比分析揭示了考虑不确定性因素时接触间隙对接触特性的影响规律。研究表明,表面形貌参数的不确定性对螺栓结合面接触特性变化具有显著影响,并导致不确定性的影响不断累加。该方法为准确量化螺栓结合面的不确定性提供了理论依据与参考。 展开更多

关键词 螺栓结合面 不确定性 接触特性 分形理论 蒙特卡洛法

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电机机座螺栓结合面振动特性研究

5

作者 夏雪宝 向阳 +1 位作者 万俟昊天 刘辉 《船海工程》 2013年第2期61-63,共3页

通过对某典型电机机座进行系统的模态试验,分析不同螺栓结合面参数对机座模态的影响规律。根据所得规律,采取一种基于德国标准VDI2230的螺栓结合面建模方法建立机座有限元模型,再用An-sys对机座进行模态分析。对比仿真与试验结果表明,... 通过对某典型电机机座进行系统的模态试验,分析不同螺栓结合面参数对机座模态的影响规律。根据所得规律,采取一种基于德国标准VDI2230的螺栓结合面建模方法建立机座有限元模型,再用An-sys对机座进行模态分析。对比仿真与试验结果表明,这种建模方法能较好地仿真螺栓结合面的振动特性。 展开更多

关键词 电机机座 模态分析 螺栓结合面

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螺栓结合面的三维弹塑性接触的有限元分析 被引量：1

6

作者 何勇辉 朱子文 +1 位作者 张二亮 何声馨 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第1期6-9,共4页

为揭示螺栓结合面的微观接触机理,探究不同加载下三维表面粗糙度参数的变化,基于实测的三维形貌数据,建立了螺栓结合面的三维弹塑性有限元接触模型;进一步通过提取有限元模型表面节点坐标及其变形量,重构受压后的三维形貌。测得的表面... 为揭示螺栓结合面的微观接触机理,探究不同加载下三维表面粗糙度参数的变化,基于实测的三维形貌数据,建立了螺栓结合面的三维弹塑性有限元接触模型;进一步通过提取有限元模型表面节点坐标及其变形量,重构受压后的三维形貌。测得的表面粗糙度峰值高度明显降低,其三维粗糙度参数S_(a)、S_(q)、S_(p)、S_(v)和S_(z)随着装配载荷的增加而逐渐降低,粗糙表面接触面积逐渐增加。最大的Von Mises应力发生在表面轮廓的波峰处。数值算例的结果表明,建立的数值模型反映了螺栓结合面真实的三维形貌,具有较高的建模精度,实现了装夹塑性变形后粗糙表面三维形貌的预测。 展开更多

关键词 螺栓结合面 三维表面粗糙度 弹塑性接触模型 有限元分析

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螺栓连接结合面动态特性影响因素研究

7

作者 孟令存 冯麟涵 +2 位作者 闫明 张磊 张驰 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第9期36-41,共6页

以某大型舰用燃气轮机螺栓连接结合面为研究对象,推导了螺栓结合面法向接触刚度和接触阻尼计算公式,设计了螺栓结合面动态特性试验装置和测试系统;通过振动试验测得了螺栓结合面法向接触刚度和接触阻尼,并探究了螺栓预紧力、激振频率对... 以某大型舰用燃气轮机螺栓连接结合面为研究对象,推导了螺栓结合面法向接触刚度和接触阻尼计算公式,设计了螺栓结合面动态特性试验装置和测试系统;通过振动试验测得了螺栓结合面法向接触刚度和接触阻尼,并探究了螺栓预紧力、激振频率对法向接触刚度和接触阻尼的影响。结果表明:螺栓结合面法向接触刚度随预紧力的增加而增加,随激振频率增加变化不显著;法向接触阻尼随螺栓预紧力的增加而增加,随激振频率增加显著增大。 展开更多

关键词 螺栓结合面 接触刚度 接触阻尼 动态特性 螺栓预紧力

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螺栓固定结合面动态特性的影响因素研究 被引量：3

8

作者 徐卫彦 张海英 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期89-94,101,共7页

通过扫频和脉冲激励实验方法研究螺栓固定结合面动力学行为,研究预紧力和外载荷力等因素对螺栓固定结合面振动传递特性的影响。分析结果表明,螺栓连接结构的动力学特性直接受到预紧力和外载荷的影响,并表现出不同程度的非线性。同时,讨... 通过扫频和脉冲激励实验方法研究螺栓固定结合面动力学行为,研究预紧力和外载荷力等因素对螺栓固定结合面振动传递特性的影响。分析结果表明,螺栓连接结构的动力学特性直接受到预紧力和外载荷的影响,并表现出不同程度的非线性。同时,讨论公称直径、螺栓数目等设计参数对螺栓连接力学特性的影响,将焊接连接方式和螺栓连接方式进行了对比分析。 展开更多

关键词 螺栓固定结合面 动态特性 预紧力 外载荷

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基于Iwan模型的螺栓连接结合面非线性等效模型 被引量：2

9

作者 刘冰 董兴建 彭志科 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第2期7-12,共6页

螺栓连接结构在机械装备中应用广泛,但进行螺栓连接结合面动力学建模时,大量的结合面接触单元会导致计算效率低等问题,因此建立其简化等效模型具有重要意义。针对螺栓连接结合面恢复力及位移的滞回特性,基于修正的离散Iwan模型,对滞回... 螺栓连接结构在机械装备中应用广泛,但进行螺栓连接结合面动力学建模时,大量的结合面接触单元会导致计算效率低等问题,因此建立其简化等效模型具有重要意义。针对螺栓连接结合面恢复力及位移的滞回特性,基于修正的离散Iwan模型,对滞回曲线离散化得到Iwan模型参数,在ANSYS中用COMBIN40、COMBIN14、MASS21单元建立其等效模型。验证等效模型在不同载荷下静力滞回特性,滞回曲线面积误差小于10%,相关性误差小于1%;对动态特性进行验证,冲击和简谐激励下的响应和接触模型吻合较好。研究结果表明,所建等效模型单元数量大幅减少,计算效率提高,可以用于复杂装配体的接触简化并计算动态响应。 展开更多

关键词 振动与波 螺栓连接结合面 滞回曲线 离散Iwan模型 等效模型 接触简化

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机床螺栓固定结合面动态参数识别与实验验证 被引量：4

10

作者 李威 黄晓华 +2 位作者 邢炜烽 赵吉庆 李坤鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第1期16-21,共6页

针对各向同性虚拟材料模型不能准确表征螺栓固定结合面法向和切向的性能差异的问题,以机床立柱-床身螺栓固定结合面为研究对象,采用横观各向同性虚拟材料对机床螺栓固定结合面进行动力学建模,通过试验设计和有限元分析构建机床螺栓固定... 针对各向同性虚拟材料模型不能准确表征螺栓固定结合面法向和切向的性能差异的问题,以机床立柱-床身螺栓固定结合面为研究对象,采用横观各向同性虚拟材料对机床螺栓固定结合面进行动力学建模,通过试验设计和有限元分析构建机床螺栓固定结合面的径向基函数神经网络模型。结合模态试验结果构建寻优目标函数,并利用粒子群优化算法进行求解,识别出横观各向同性虚拟材料弹性常数。结果表明:实验模型的理论模态与实验模态前六阶振型基本一致,固有频率的误差小于5.1%,说明了该方法的有效性,为机床螺栓固定结合面参数识别提供了一种新方法。 展开更多

关键词 机床螺栓固定结合面 横观各向同性虚拟材料 径向基函数神经网络 粒子群优化算法

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基于ABAQUS的螺栓连接结合面仿真与研究 被引量：5

11

作者 曹明 《机床与液压》 北大核心 2019年第20期164-169,共6页

利用ABAQUS软件对螺栓连接结合面进行建模仿真和模态分析,分别对预紧力、连接单元和绑定等3种模型进行仿真分析,并建立螺栓连接试件模态实验进行实验研究。通过验证对比可知,每一种建模方式均能仿真得出螺栓连接试件各阶模态的振型和固... 利用ABAQUS软件对螺栓连接结合面进行建模仿真和模态分析,分别对预紧力、连接单元和绑定等3种模型进行仿真分析,并建立螺栓连接试件模态实验进行实验研究。通过验证对比可知,每一种建模方式均能仿真得出螺栓连接试件各阶模态的振型和固有频率,均有各自的误差和模型特点,分别适用于不同的设备机构和环境。验证了各种建模方式对螺栓连接结合面仿真的准确合理性,为以后螺栓连接结合面尤其在数控刀架领域建模仿真方法的选择提供参考。 展开更多

关键词 螺栓连接结合面 建模方式 有限元仿真

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考虑结合面影响不同螺栓松动状态的机匣模态分析

12

作者 伍济钢 周根 +1 位作者 邵俊 阳德强 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第5期138-141,172,共5页

以航空发动机机匣为研究对象,在接触问题有限元分析的基础上,研究结合面非线性特性对机匣动态性能 的影响,分析不同松动状态下机匣模态变化规律。首先进行考虑结合面非线性特性的非线性预应力模态分析,证明结 合面非线性特征对机匣各阶... 以航空发动机机匣为研究对象,在接触问题有限元分析的基础上,研究结合面非线性特性对机匣动态性能 的影响,分析不同松动状态下机匣模态变化规律。首先进行考虑结合面非线性特性的非线性预应力模态分析,证明结 合面非线性特征对机匣各阶固有频率有重要影响;然后采用单变量法研究不同松紧程度对机匣振动特性的影响,发现 各阶固有频率随螺栓的预紧力矩增大而增大,趋向刚性时固有频率,且对于螺栓连接处模态振型变化大的阶次,其固 有频率变化尤为显著。最后,研究松动螺栓数量和分布位置对机匣振动特性的影响,松动螺栓增多会导致各阶固有频 率略微下降,随着松动螺栓分布的集中,机匣固有频率呈下降趋势,松动螺栓位置分布主要是通过改变各螺栓在结合 面上的应力区域之间的重叠区域大小来影响机匣振动特性。 展开更多

关键词 振动与波 航空发动机机匣 螺栓联接结合面 非线性预应力模态分析 螺栓松动

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螺栓预紧力对振动试验夹具动态特性的影响 被引量：1

13

作者 王旭阳 张磊 +2 位作者 许红卫 宋少伟 张允涛 《火箭推进》 CAS 2020年第6期69-75,共7页

夹具动态特性影响着振动试验的质量。螺栓结合面刚度与螺栓预紧力密切相关,从而影响到夹具的动态特性。基于模态试验数据建立了4种不同螺栓连接方式的有限元模型,确定了合理的螺栓动力学简化方法。在此基础上,采用数值计算、试验验证与... 夹具动态特性影响着振动试验的质量。螺栓结合面刚度与螺栓预紧力密切相关,从而影响到夹具的动态特性。基于模态试验数据建立了4种不同螺栓连接方式的有限元模型,确定了合理的螺栓动力学简化方法。在此基础上,采用数值计算、试验验证与理论分析相结合的方法开展螺栓预紧力对夹具模态的影响规律分析,数值计算结果与试验结果高度吻合,简化振动试验系统力学模型中第1阶整体频率随预紧力的变化趋势与数值计算结果具有一致性,计算结果表明:螺栓预紧力在10~45 kN递增时,夹具各阶模态振型不发生改变,固有频率数值呈对数函数趋势增长,存在饱和预紧力现象。 展开更多

关键词 螺栓结合面刚度 螺栓预紧力 固有频率 饱和预紧力

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