简介:法向接触刚度参数对于研究含球较类机械结构的动力学特性具有重要意义。为了准确预估两球体结合面间的法向接触刚度,本文基于粗糙平面间分形接触模型,通过引入表面接触系数以及考虑摩擦因素的弹塑性变形的临界面积计算公式,建立了考虑摩擦因素的两球面法向接触刚度分形预估模型。并利用上述模型对某发动机安装系统中采用的球铰(向心关节轴承)接触刚度进行了研究,仿真结果表明:随着法向接触载荷的增大,摩擦因数、材料的特性参数、粗糙度幅值的减小,法向接触刚度增大;外球面半径固定时,随着内球面半径的减小,法向接触刚度减小;此外,存在一个使接触刚度达到最大值的分形维数值。
简介:采用胶-螺混合连接的目的一般是出于破损安全的考虑,得到比只有机械连接或胶接更好的连接安全性和完整性,但由于两者的连接刚度相差悬殊,通常只有胶接结构发生失效后机械连接结构才开始承力。针对该问题,开展了铝合金连接板、钛合金螺栓的胶-螺混合连接结构的传力分析研究。利用粘聚区模型模拟胶层的失效过程,并考虑了金属结构的塑性变形。同时,通过胶接、机械连接及胶-螺混合连接三种形式分别进行了方法验证,试验结果和模拟结果吻合较好,证明了所采用的胶-螺混合连接分析方法的有效性。另外,分别建立了单钉和双钉胶-螺混合连接结构模型,分析发现相对于胶接结构,单钉混合连接结构的承载能力并不会有明显提高。同时发现两钉胶-螺混合连接中两螺栓外侧的胶层由于较大的面外力会很快发生破坏,而两螺栓内侧的胶层由于螺栓的法向作用使得其只受纯剪切力,从而提高了该区域胶层的承载能力。鉴于此对混合连接构型进行了优化,很好地提高了连接强度。
简介:液体火箭发动机随着推力增大,振动量级会变得更加剧烈,工作环境也会更为恶劣。因此,需要对承力结构的结构变形、摇摆间隙、与总体对接面变形情况以及各组件间接口可靠性进行详尽研究。以某型号发动机的主承力构件为研究对象,首先通过CFD方法得到工作状态下发动机内部的压力及温度载荷,然后将得到的温度和压力载荷做为应力分析的边界条件,对发动机主承力构件进行有限元分析。通过对计算得到的应力场进行分析,寻找到发动机危险截面,对这些截面上的应力采用应力线性化手段进行应力分类,最终通过应力强度评定原则对各类应力进行强度评定,以校核强度是否满足要求。校核结果表明该主承力构件的强度满足安全要求。