螺栓連接結(jié)構(gòu)扭振動力學(xué)建模及松動特性分析.pdf

1、螺栓連接主要起連接、緊固、傳遞載荷、密封等功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、拆卸方便、連接可靠等優(yōu)點。作為機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)零部件，螺栓連接廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、機(jī)械設(shè)備、汽車等各行各業(yè)。在實際工況中，螺栓連接結(jié)構(gòu)常受到振動、變載、沖擊等動載荷或工作溫度發(fā)生較大變化，反復(fù)多次后螺栓連接結(jié)構(gòu)的夾緊力和抵制松動的摩擦力逐漸減小甚至消失，最終使螺栓連接結(jié)構(gòu)松動失效，影響機(jī)械設(shè)備的可靠性。從設(shè)備安全和經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)，解明螺栓連接結(jié)構(gòu)松動機(jī)理，建立螺栓連接結(jié)

2、構(gòu)的動力學(xué)模型，獲取螺栓連接結(jié)構(gòu)的松動規(guī)律，實現(xiàn)螺栓連接結(jié)構(gòu)松動的預(yù)測和防松，對保障機(jī)械設(shè)備可靠運行，降低生產(chǎn)事故發(fā)生率和提高國民經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
　　本文針對扭振激勵下螺栓連接的一般結(jié)構(gòu)的松動問題，采用理論分析、動力學(xué)建模和實驗驗證的方法，分析了螺栓連接結(jié)構(gòu)受扭振激勵時的松動機(jī)理，建立了螺栓連接結(jié)構(gòu)的多自由度集中質(zhì)量模型，搭建實驗臺驗證了模型的正確性；利用所建模型仿真了螺栓連接結(jié)構(gòu)受到扭振激勵的動力學(xué)響應(yīng)，分析了摩擦系數(shù)、

3、預(yù)緊力、激勵幅值等因素對螺栓連接結(jié)構(gòu)松動的影響規(guī)律，提出了基于夾緊力控制的螺栓連接結(jié)構(gòu)防松方法。論文主要開展了以下研究：
　　①分析了螺栓連接結(jié)構(gòu)受到振動激勵時的松動原因，總結(jié)了螺栓連接結(jié)構(gòu)的松動過程，包括微動磨損階段和轉(zhuǎn)動松動階段，揭示了螺紋副轉(zhuǎn)動階段螺栓連接的松動機(jī)制，解明了螺栓連接結(jié)構(gòu)受到扭振激勵時的松動機(jī)理；
　　②采用集中質(zhì)量法，建立了螺栓連接結(jié)構(gòu)扭振激勵下多自由度集中質(zhì)量動力學(xué)模型，搭建了螺栓連接結(jié)構(gòu)扭振動實驗臺