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关键词： 冲击   螺栓   预紧力   应力波  

摘要： 目的研究拉伸冲击载荷作用下螺栓预紧力对应力波的影响。方法针对螺栓弹性变形、塑性变形和冲击破坏3种情形,对螺栓未施加预紧力及施加不同预紧力下的连接结构进行冲击数值模拟,对比分析连接结构的测点应变及螺栓响应,并与霍普金森拉伸实验结果进行对比。结果螺栓达到断裂或塑性变形时,预紧力对测点应变及螺栓最大应力影响较小;螺栓弹性变形时,预紧力对测点应变及螺栓最大应力影响较大。结论螺栓达到断裂或塑性变形时,螺栓拉伸变形远大于预紧力变形,此时预紧力影响可忽略;螺栓在弹性变形时,螺栓拉伸变形与预紧力变形程度接近,此时预紧力影响不可忽略,且预紧力越高,螺栓变形越大。

关键词： 谐波减速器   薄壁轴承   柔性套圈假设   接触载荷   接触应力  

摘要： 针对经典滚动轴承力学特性的研究大多基于刚性套圈的假设,但无法应用于谐波减速器中发生套圈变形的薄壁轴承问题,基于柔性套圈变形假设得到薄壁轴承接触载荷-应力计算模型,并通过ANSYS建立薄壁轴承柔-柔接触三维有限元仿真模型。分析薄壁轴承装配受载引起套圈变形后滚动体接触载荷分布规律,研究薄壁轴承滚动体-滚道非理想接触下滚动体接触载荷-应力计算模型,指出传统刚性套圈假设、切片法分析薄壁轴承载荷分布以及估算薄壁轴承接触应力的局限性。通过理论数值计算和仿真结果对比,验证了基于柔性套圈假设分析薄壁轴承接触载荷-应力计算及仿真结果的合理性、准确性。

关键词： 承压管道   非圆截面管件   直管   弯头   椭圆度   应力  

摘要： 采用有限元方法,分析了含椭圆度的直管、弯头在内压或内压与轴向载荷共同作用下的应力分布。考察不同载荷方式与椭圆度条件下,直管、弯头的应力分布和大小。结果表明:在两种加载方式下,含椭圆度直管的应力集中区域在长轴端部的内壁侧与短轴端部的外壁侧;仅内压作用下,弯头应力最集中的区域为弯头与直管交界处的内壁侧;当内压与轴向载荷共同作用时,弯头应力最集中的区域为长轴端部的内壁侧。通过上述结果了解了非圆截面对直管、弯头应力分布的影响,为含缺陷管件的寿命评估提供了一定的理论基础。

关键词： 压力容器   有限元法   内压   接管外载荷   应力分析  

摘要： 利用ANSYS进行内压和接管外载荷作用下筒体径向接管应力分析设计,有限元法能更直观查看接管外载荷对开孔处应力分布的影响,精确定位最大应力点所在位置;分别选择通过总应力最大点的路径和各象限分界处路径进行计算结果的线性化处理,SⅣ最大值出现在通过总应力最大点的路径上,而SⅡ的值在总应力最大点路径和象限分界处路径上相差不大,具体工程应用时象限分界处路径线性化结果中的局部薄膜应力往往决定了结构是否评定合格。

关键词： 温度变化   动车组   车窗   风压疲劳载荷   应力  

摘要： 研究了不同环境温度下,动车组车窗各部位受风压疲劳载荷作用后的应力变化。结果表明,影响动车组车窗不同部位应力的主要因素各不相同。玻璃几何中心的应力受风压疲劳载荷作用的影响比受环境温度影响更大,铝合金窗框长边中点的应力同时受环境温度和风压疲劳载荷的影响,玻璃长边中点和玻璃角点的应力则受环境温度和风压疲劳载荷的影响都较小。

关键词： 离心压气机   流固耦合   多场载荷   应力分析  

摘要： 建立了流固耦合计算模型,研究了离心压气机叶轮的离心载荷、热载荷、气动载荷及相应的应力。针对有蜗壳的整周离心压气机模型,采用单向稳态流固耦合的方法,分析了气动载荷、热载荷和相应的应力在周向上的不均匀性,讨论了柱坐标系下叶轮各部位主要的应力分量以及应力形成机理,定量分析了各场应力的占比,最后对比了多工况下各场应力比例关系。结果表明:气动载荷及应力在周向上的不均匀性较大,压力面正对蜗舌的叶片气动应力较大,且沿逆旋转方向叶片的气动应力不断减小;不同载荷作用下,叶轮各部位的主要应力分量有所不同;不同工况下,各场应力占比基本一致,离心应力均占据主导地位,其次为热应力,气动载荷的影响最小。

关键词： 守恒律   应力强度因子   鳍形壳   裂纹   有限元法  

摘要： 不同载荷下含裂纹工程构件的应力强度因子是断裂分析的核心问题之一。细长的鳍形壳具有壳和梁的双重特性,在其横截面上常会出现一些典型周期性裂纹,如周期性鳍上裂纹和环向裂纹。在弯曲作用下,裂纹尖端附近会出现不同的奇异应力场。从守恒定律和初等力学出发,提出了一种简单易懂的确定应力强度因子的方法,该方法计算的应力强度因子与有限元计算结果吻合良好。

关键词： T型接头焊接   有限元分析   残余应力释放   循环载荷  

摘要： 利用数值模拟技术研究不同循环载荷下T型接头焊接残余应力的释放行为。采用有限元热-结构分析对T型接头的残余应力场进行模拟,与已发表文献的试验对比,验证数值模拟的正确性。基于焊接残余应力场,研究循环载荷下的残余应力释放行为。结果表明,残余应力的释放主要发生在第一次应力循环之后且与循环载荷的大小、应力比及方向有关。

关键词： 疲劳寿命   平均应力效应   修正Walker模型   多元非线性拟合  

摘要： 航空飞行器关键结构件在服役过程中会经受典型的非对称载荷,因此其疲劳行为会不可避免地受到平均应力效应的强烈影响。修正Walker模型通过对不同应力比下的试验数据进行多元非线性拟合,可同时考虑材料和峰值应力对平均应力效应的影响。采用12种航空材料在多种载荷状态下的18组试验数据对修正Walker模型的疲劳寿命预估精度进行验证,并与其他常用平均应力模型的结果对比。研究显示:尽管峰值应力对平均应力效应的影响因材料而异,修正Walker模型对各组试验疲劳寿命的预估精度均不同程度地优于其他对比模型,精度更高,稳定性更好。

关键词： 薄壁箱梁   应力强度因子   裂纹   守恒定律   有限元  

摘要： 薄壁箱梁具有壳体和梁的特性,广泛应用于实际工程中。弯曲载荷作用下的薄壁箱梁具有一些复杂的裂纹,如十字型裂纹和周期T型裂纹,其实际上是典型的三维裂纹问题,具有多个不同的奇异应力场和应力强度因子。基于J2积分和材料力学中的弯曲理论,提出了一种简单且实用的确定不同应力场对应应力强度因子的方法。同时也给出了有限元数值解与本文解的比较,两者吻合较好。