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基于ABAQUS的螺栓联接预紧力与疲劳寿命计算(二)

2017/11/9    来源:互联网    作者:闫安  陆山      
关键字:螺栓寿命  预紧力  渗透接触法  ABAQUS  
本文针对典型螺栓联接组件模型,应用渗透接触法模拟其预紧力。使用ABAQUS有限元分析软件分别在同一拉伸疲劳载荷谱下,不同预紧力状态时螺栓疲劳应力谱进行数值模拟。

    2.2 螺栓连接组件寿命计算

    在预紧力拉载状态下,螺杆上与夹头螺母第一扣螺纹配合处的应力最大,其所受合力F大小为剩余预紧力与加载拉力之和,其中剩余预紧力可由ABAQUS软件读出,如图7所示。

    5

    材料手册只给出了Kt=l,以及Kt=3时的材料数据,若使用插值计算Kt=3.18时对应的寿命曲线,则只能使用一次线性插值,并且为外插,会对计算结果的精度产生很大的误差,所以不适用线性插值,因此选取材料手册中Kt=3的数据进行寿命预测。

    由于炉膛温度为600°C,对于材质为高温合金的拉杆,其表面温度可能大于600°C,查材料手册,选取温度为650°C时的GH4169材料数据进行寿命预测。

    选取2?3个应力比下的疲劳数据拟合,得到GH4169材料寿命计算S-N曲线拟合公式为

    6

    3 螺栓连接组件寿命分析

    3.1 螺栓连接组建LCF寿命分析

    计算出不同预紧力状态下螺栓联接件的疲劳寿命,如表2所示,画出疲劳寿命随无因次预紧力变化图为图8。

    表2 不同大小预紧力对应疲劳寿命

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    图8 疲劳寿命随无因次预紧力变化图

责任编辑:张纯子
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