连接件静动态特性及接触分析.doc

摘要:目前对连接件的研究已经得到了很多重要的研究结果，而且已经解绝了机械生产中的许多问题。随着计算机软件等技术的迅速发展，使得许多连接件的设计可以利用有限元分析方法进行研究。本文选取了典型的普通螺栓连接件和绞制孔螺栓连接件进行了对比分析。根据螺栓连接件的结构特性，采用有限元方法，利用ANSYS1软件对连接件的静动态仿真特性进行分析。通过创建有限元模型、施加载荷并且求解、查看结果。采用SOLID45单元进行网格划分，定义连接件材料的弹性模量、泊松比和密度，选择自适应网格划分的方式，设置智能划分的数值，完成连接件模型的建立。再通过施加载荷并进行求解对连接件进行静力分析，通过静力分析获得连接件的变形图和等效应力分布图，普通螺栓连接件的最大等效应力位于螺栓的螺杆与螺母的连接处，最大值为20.179MPa，并且在螺杆与螺母的连接处存在应力集中，这会降低螺栓连接件的强度，实际生产中可以通过增大过渡处圆角半径或切制卸载槽的方法减小应力集中。模态分析根据连接件的形状和特性，选取三维八节点实体单元SOLID185进行分析计算，采用映射网格与体扫略网格相结合的方法进行网格划分，指定模态提取阶数为10阶，激活扩展模态选项并指定扩展的模态数目也为10，通过分析连接件的固有频率和相应的振型，找到连接件在高阶频率时的最大变形处。

关键词：螺栓连接；静力分析；模态分析

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究连接件静动态特性的目的及其意义-1

1.2 国内外对连接件研究的现状-1

1.3 本文研究的内容-3

2连接件三维实体建模-4

2.1 有限元分析方法基本理论及应用-4

2.2 ANSYS软件基本概况-4

2.3 连接件模型-4

2.4 连接件参数化建模基本过程-5

3 连接件的静态特性分析-11

3.1 连接件应力的有限元分析-11

3.2 材料定义及网格划分-11

3.3 接触对的建立-16

3.4 边界条件的施加-17

3.5 结果分析-20

4 连接件模态的有限元分析-22

4.1 模态分析简介-22

4.2 连接件的模态分析-23

4.2.1 铰制孔螺栓连接件模态分析过程-23

4.2.2 普通螺栓连接件模态分析过程-24

4.3 查看结果和后处理-26

4.4 ANSYS模态结果分析-28

结    论-32

参 考 文 献-33

致谢-34