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弹上设备螺纹联接在温度循环载荷下的分析研究
学兔兔 学兔兔 字木交；i；i 理论，研发 ，设计，铺遁 表 2 材料力学性能 1Crl8Ni9Ti时大，这是 1Crl8Ni9Ti 30crMnSiA 2A12 45钢 20钢 由于 30CrMnSiA 的屈 2O℃ 300qc 20℃ 30o℃ 20℃ 300℃ 20℃ 3oo℃ 20℃ 3oo 服强 度 比 1Crl8Ni9Ti 弹性模量／GPa 198 18l 198 172 74．264．4 209 l96 213 l96 大，1Crl8Ni9Ti螺钉第 屈服强度oJMPa205 195 l080 838 290 II5 355 3l】 245 215 一 个螺牙根部已经发生 线构成，前一段直线的斜率等于材料的弹性模量，后一段 了屈服变形；联接体材 直线的斜率取弹性模量的 1／10[。 料为 20钢和 45钢时， 3 建立有限元模型 等效应力变化曲线几乎 在 ANSYS中建立对 重合，这是由于 20钢和 称结构、忽略螺纹升角的 45钢材料热学性能相 三维有限元模型，实体单 差不大。 元为 Solidl85，在螺钉端面 为了定量分析螺纹 与联接体、螺纹副之间建 立接触对，设置摩擦系数， 模拟接触行为。有限元模 型见图 1。 4 施加载荷与边界条件 在 ANSYS中，首先施加预紧力 ，再进行降温(一40qC) 一升温(60℃)，进行 15个温度循环。 在联接体和螺钉的对称面上施加对称约束，模拟整 体效果。在联接体底面施加 、Y、z方向的约束，实现固定 效果。 ANSYS软件中提供的预紧单元PRETS179用于施加 预紧力。首先在螺钉的光杆部分建立预紧截面，生成预紧 单元，然后再施加预紧力 。 利用 Tunif命令把温度作为体载荷均匀施加到各个 节点上_6】，模拟降温和升温过程。 5 结果分析 当螺钉材料为 1Crl8Ni9Ti，联接体材料为2A12时， 施加预紧力F=1000N，螺钉在预紧力、降温和升温载荷作 用下的等效应力分布云图见图2、图3、图4。由图可知，降 温后螺钉等效应力比降温前减小，并且最下方的3个螺 牙几乎不受力；升温后螺钉的等效应力比升温前增大，并 且各个螺牙受力趋向均匀。 由图2可知，第一个接触螺牙根部应力最大，图5给 出了各种材料组合时第一个螺牙根部单元等效应力随循 联接松弛情况，选择螺钉端面与联接体上端面之间接触 环次数的变化曲线。由图可知，螺钉材料为30CrMnSiA， 压力(简称接触压力)进行描述，接触压力的大小由接触 第一个螺牙根部单元等效J力均值 比螺钉 材料为 压应力对接触
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