重大裝備法蘭連接部縮尺相似設(shè)計方法及實驗.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和國家建設(shè)的需要，機械裝備產(chǎn)業(yè)越來越稱為我國工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，重大機械裝備在其中扮演越來越重要的角色。螺栓法蘭連接部件是重大機械設(shè)備中常見的連接結(jié)構(gòu)，其良好的力學性能是機械設(shè)備工作的重要保證。然而重大機械設(shè)備的螺栓法蘭連接部一般尺寸巨大，在復(fù)雜工況下，很難直接進行實驗研究。若能基于相似理論對大型螺栓法蘭連接部設(shè)計縮尺模型，通過模型實驗數(shù)據(jù)推測原型法蘭部件的力學性能，并指導(dǎo)原型設(shè)計，將節(jié)約大量人力、物力、財力。因此對重大裝

2、備螺栓連接部的縮尺設(shè)計方法的研究很有意義。
　　論文的具體工作和主要內(nèi)容如下:
　　(1)基于TBM刀盤螺栓連接法蘭部在實際工作過程中的受力特點，分析得出重大裝備螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)的軸向剛度是該結(jié)構(gòu)力學特性的重要體現(xiàn)，確定本文主要研究螺栓法蘭軸向剛度的相似性設(shè)計。建立了考慮螺栓法蘭連接部螺栓數(shù)目和螺栓預(yù)緊力等因素的螺栓法蘭連接部軸向剛度簡化計算模型。并通過有限元的方法確定軸向剛度中的重要影響因素——半錐角的大小。
　　(

3、2)基于相似理論，選定影響螺栓法蘭連接部軸向剛度的主要參量。采用量綱分析法，得出螺栓連接法蘭結(jié)構(gòu)相似設(shè)計的準則，采用控制變量法對結(jié)構(gòu)軸向剛度進行了相似性分析，分析了螺栓選型、螺栓數(shù)目、幾何尺寸相似比和預(yù)緊力大小對縮尺螺栓法蘭連接部件軸向剛度相似性的影響，并給出了TBM刀盤原型螺栓法蘭部件的縮尺法蘭設(shè)計參數(shù)。
　　(3)設(shè)計法蘭剛度相似性實驗，通過實驗測得設(shè)計原型及模型的軸向拉壓剛度，從而驗證基于相似理論的螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)縮尺設(shè)計的