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考虑非均匀预紧的螺栓法兰连接双圆柱壳半解析动力学建模与分析
1
作者
田亚雄
孙伟
+1 位作者
杜东旭
刘宏浩
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期68-79,共12页
为了研究螺栓连接结构的非均匀预紧对结构振动特性的影响,本文提出了一种螺栓法兰连接双圆柱壳结构的半解析动力学建模方法。首先,考虑非均匀预紧,研究了带法兰的螺栓连接双圆柱壳结构的半解析建模方法,并在建模中考虑了法兰对结构动力...
为了研究螺栓连接结构的非均匀预紧对结构振动特性的影响,本文提出了一种螺栓法兰连接双圆柱壳结构的半解析动力学建模方法。首先,考虑非均匀预紧,研究了带法兰的螺栓连接双圆柱壳结构的半解析建模方法,并在建模中考虑了法兰对结构动力学特性的影响,提出了一种用连接弧来模拟螺栓结合部力学特性的建模方法,对双圆柱壳、法兰、边界条件以及螺栓法兰处连接条件下的能量进行分析,引入正交多项式作为位移容许函数,利用拉格朗日方程建立了螺栓法兰连接双圆柱壳结构的动力学方程;然后,通过组建的试验系统证明了所创建的半解析模型在均匀和非均匀预紧力条件下求解螺栓法兰连接双圆柱壳结构振动特性的合理性;最后,基于所创建的模型分析了非均匀预紧的螺栓位置和完全松动的螺栓数量对双圆柱壳结构的固有特性的影响。研究结果表明:螺栓非均匀预紧幅度降低会导致结构固有频率降低,交叉位置螺栓预紧力减小导致结构固有频率降低幅度更大,松动螺栓数量增加会引起结构固有频率较为均匀地小幅减小,且非均匀预紧和螺栓松动均会引起结构的振型不再沿着周向对称分布。
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关键词
螺栓法兰连接
非均匀预紧
力
双圆柱壳结构
半解析建模
振动分析
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职称材料
非均匀预紧力对主轴系统回转性能的影响研究
被引量：
1
2
作者
宁运鹏
袁峰
+1 位作者
刘吉文
秦东晨
《机床与液压》
北大核心
2024年第6期19-25,共7页
为研究非均匀预紧力对轴承-主轴系统回转性能的影响,通过对轴承-主轴试验台施加可控预紧力,检测主轴轴心回转轨迹,并采用最小二乘圆法评定轴心轨迹,研究不同的转速及工况下轴承的非均匀预紧力对主轴轴心轨迹半径的影响。研究结果表明:...
为研究非均匀预紧力对轴承-主轴系统回转性能的影响,通过对轴承-主轴试验台施加可控预紧力,检测主轴轴心回转轨迹,并采用最小二乘圆法评定轴心轨迹,研究不同的转速及工况下轴承的非均匀预紧力对主轴轴心轨迹半径的影响。研究结果表明:即使在空载情况下,轴承外圈不同施力点导致的非均匀预紧会对轴心轨迹产生不同的影响;在径向载荷下,合适的非均匀预紧会逐渐改善主轴的回转性能。
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关键词
角接触球轴承
非均匀预紧
轴心轨迹
主轴试验台
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职称材料
非均匀预紧力作用下螺栓连接框架结构频响函数计算
被引量：
1
3
作者
陈彦成
孙伟
刘晓峰
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期32-42,共11页
机械装备中的框架结构大多通过螺栓连接在一起,各螺栓之间出现非均匀预紧会对框架结构的振动特性参数(如频响函数)产生明显的影响。基于有限元法提出了一种考虑螺栓非均匀预紧的框架结构频响函数计算方法。按照频响函数的定义,根据模态...
机械装备中的框架结构大多通过螺栓连接在一起,各螺栓之间出现非均匀预紧会对框架结构的振动特性参数(如频响函数)产生明显的影响。基于有限元法提出了一种考虑螺栓非均匀预紧的框架结构频响函数计算方法。按照频响函数的定义,根据模态叠加原理推导出适用于螺栓连接框架结构频响函数的计算公式;从服务于频响函数计算的需求出发,基于ANSYS软件阐述了螺栓非均匀预紧的模拟及提取包含非均匀预紧的框架结构刚度及质量矩阵的方法;给出了基于ANSYS和Matlab两种软件平台对螺栓连接框架结构频响函数进行计算的分析流程;以一个包含4个连接螺栓的框架结构为对象进行了实例研究,用试验证明了所提频响函数计算方法的合理性,在此基础上从试验及仿真两个角度分析了螺栓预紧力对框架结构频响函数的影响。结果表明,随着螺栓预紧力的增加,框架结构固有频率及频响函数峰值均变大。
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关键词
螺栓连接
框架结构
非均匀预紧
频响函数计算
有限元建模
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职称材料
题名
考虑非均匀预紧的螺栓法兰连接双圆柱壳半解析动力学建模与分析
1
作者
田亚雄
孙伟
杜东旭
刘宏浩
机构
东北大学机械工程与自动化学院
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期68-79,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(12272087)。
文摘
为了研究螺栓连接结构的非均匀预紧对结构振动特性的影响,本文提出了一种螺栓法兰连接双圆柱壳结构的半解析动力学建模方法。首先,考虑非均匀预紧,研究了带法兰的螺栓连接双圆柱壳结构的半解析建模方法,并在建模中考虑了法兰对结构动力学特性的影响,提出了一种用连接弧来模拟螺栓结合部力学特性的建模方法,对双圆柱壳、法兰、边界条件以及螺栓法兰处连接条件下的能量进行分析,引入正交多项式作为位移容许函数,利用拉格朗日方程建立了螺栓法兰连接双圆柱壳结构的动力学方程;然后,通过组建的试验系统证明了所创建的半解析模型在均匀和非均匀预紧力条件下求解螺栓法兰连接双圆柱壳结构振动特性的合理性;最后,基于所创建的模型分析了非均匀预紧的螺栓位置和完全松动的螺栓数量对双圆柱壳结构的固有特性的影响。研究结果表明:螺栓非均匀预紧幅度降低会导致结构固有频率降低,交叉位置螺栓预紧力减小导致结构固有频率降低幅度更大,松动螺栓数量增加会引起结构固有频率较为均匀地小幅减小,且非均匀预紧和螺栓松动均会引起结构的振型不再沿着周向对称分布。
关键词
螺栓法兰连接
非均匀预紧
力
双圆柱壳结构
半解析建模
振动分析
Keywords
bolted flange connection
non-uniform preload
double cylindrical shell structure
semi-analytic modeling
vibration analysis
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
V214 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TB535 [理学—声学]
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职称材料
题名
非均匀预紧力对主轴系统回转性能的影响研究
被引量：
1
2
作者
宁运鹏
袁峰
刘吉文
秦东晨
机构
郑州大学机械与动力工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第6期19-25,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB2000501-01)。
文摘
为研究非均匀预紧力对轴承-主轴系统回转性能的影响,通过对轴承-主轴试验台施加可控预紧力,检测主轴轴心回转轨迹,并采用最小二乘圆法评定轴心轨迹,研究不同的转速及工况下轴承的非均匀预紧力对主轴轴心轨迹半径的影响。研究结果表明:即使在空载情况下,轴承外圈不同施力点导致的非均匀预紧会对轴心轨迹产生不同的影响;在径向载荷下,合适的非均匀预紧会逐渐改善主轴的回转性能。
关键词
角接触球轴承
非均匀预紧
轴心轨迹
主轴试验台
Keywords
angular contact ball bearing
non-uniform preload
shaft center trajectory
spindle test bench
分类号
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
非均匀预紧力作用下螺栓连接框架结构频响函数计算
被引量：
1
3
作者
陈彦成
孙伟
刘晓峰
机构
东北大学机械工程与自动化学院
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室
出处
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期32-42,共11页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N180312012)。
文摘
机械装备中的框架结构大多通过螺栓连接在一起,各螺栓之间出现非均匀预紧会对框架结构的振动特性参数(如频响函数)产生明显的影响。基于有限元法提出了一种考虑螺栓非均匀预紧的框架结构频响函数计算方法。按照频响函数的定义,根据模态叠加原理推导出适用于螺栓连接框架结构频响函数的计算公式;从服务于频响函数计算的需求出发,基于ANSYS软件阐述了螺栓非均匀预紧的模拟及提取包含非均匀预紧的框架结构刚度及质量矩阵的方法;给出了基于ANSYS和Matlab两种软件平台对螺栓连接框架结构频响函数进行计算的分析流程;以一个包含4个连接螺栓的框架结构为对象进行了实例研究,用试验证明了所提频响函数计算方法的合理性,在此基础上从试验及仿真两个角度分析了螺栓预紧力对框架结构频响函数的影响。结果表明,随着螺栓预紧力的增加,框架结构固有频率及频响函数峰值均变大。
关键词
螺栓连接
框架结构
非均匀预紧
频响函数计算
有限元建模
Keywords
bolt joint
frame structure
non-uniform preload
FRF(requency response function)calculation
finite element modeling
分类号
TH131.3 [机械工程—机械制造及自动化]
O327 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑非均匀预紧的螺栓法兰连接双圆柱壳半解析动力学建模与分析
田亚雄
孙伟
杜东旭
刘宏浩
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
非均匀预紧力对主轴系统回转性能的影响研究
宁运鹏
袁峰
刘吉文
秦东晨
《机床与液压》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
非均匀预紧力作用下螺栓连接框架结构频响函数计算
陈彦成
孙伟
刘晓峰
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
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