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《太原理工大学》 2008年
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网架螺栓球节点的应力集中分析

郑慧敏  
【摘要】: 螺栓球节点网架结构是一种新型结构形式。螺栓球节点,作为网架节点,它主要用来在网架或网壳结构中传递三维力流。同样,螺栓球节点网架的疲劳问题主要是螺栓球节点的疲劳,节点疲劳的关键影响因素是高强度螺栓的疲劳,而应力集中是高强度螺栓发生疲劳断裂的主要原因。 本文首先对金属断裂机理及高强度螺栓疲劳影响因素进行了总结。之后应用有限元分析软件ANSYS对网架螺栓球节点建模,进行应力集中的分析。内容主要有: (1).对十五种高强度螺栓实体建模。按照由单缺口到多缺口的顺序,分析螺栓螺纹根部应力、螺栓头过渡圆角处最大应力变化;定量求得不同直径不同螺纹牙数的应力集中系数,得出单螺纹及多螺纹牙情况下应力分布规律;得到了单缺口、多缺口高强度螺栓应力集中系数随d/d_r(其中d_r为螺纹根部直径,d为螺栓直径)变化的计算公式; (2).通过将M22、M27、M30、M39与八种不同直径螺栓球匹配,分析了栓一球啮合件的组合对应力分布规律的影响; (3).研究了封板的构造尺寸对其连接承载力的影响; (4).通过建模,研究螺纹形式对应力集中的影响; (5).基于上述研究提出了提高螺栓球节点疲劳强度的措施。 通过本文的工作可以为工程实践中合理设计节点、改善和提高螺栓球网架结构疲劳强度和安全度提供参考。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU356

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