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复杂载荷下复合材料螺栓连接预紧力松弛试验研究

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航空制造技术 2024年第9期67卷 98-105页

作者：魏嘉兵邹礼洋杨浩然贲强袁大鹏国营芜湖机械厂芜湖241000 南京航空航天大学南京210016

本研究基于疲劳试验机,自主设计了复杂载荷螺栓松动试验装置。在不同的试验参数下开展了复杂载荷作用下螺栓连接结构松弛行为试验,系统地研究振动幅值、载荷类型对复杂载荷下螺栓连接结构松弛行为的影响。通过获取螺栓连接的实时残余夹... 详细信息

本研究基于疲劳试验机,自主设计了复杂载荷螺栓松动试验装置。在不同的试验参数下开展了复杂载荷作用下螺栓连接结构松弛行为试验,系统地研究振动幅值、载荷类型对复杂载荷下螺栓连接结构松弛行为的影响。通过获取螺栓连接的实时残余夹紧力和螺栓螺母相对旋转角度,并结合光学显微镜分析复合材料板表面损伤形貌,进一步揭示复合材料螺栓连接松动机理。主要结论如下:当载荷幅值越大,螺栓连接残余夹紧力下降的值越大,连接结构越容易发生松弛行为;轴向幅值增大会导致复合材料板孔周位置损伤加重,横向幅值增大则会导致复合材料板板面磨损加重;复杂载荷的载荷类型对连接结构松弛行为会产生明显影响,与静拉伸载荷相比,振动载荷对螺栓连接残余夹紧力的影响更大。

关键词：复杂载荷螺栓连接螺栓松弛复合材料夹紧力复合材料损伤

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复杂载荷下变刚度静不定梁程序化求解

工程力学 2003年第4期20卷 116-121页

作者：李学军朱萍玉刘义伦湘潭工学院振动冲击与诊断研究所湖南湘潭411201 中南大学机电学院湖南长沙410083

对于有复杂载荷的变刚度静不定梁,常用的方法无法求解。建立一种复杂载荷下变刚度静不定梁求解的通用力学模型,从该模型推导出任一截面的转角和挠度变形方程,由变形方程得出静不定梁程序化求解的通用矩阵。用Matlab语言开发出相应的静... 详细信息

对于有复杂载荷的变刚度静不定梁,常用的方法无法求解。建立一种复杂载荷下变刚度静不定梁求解的通用力学模型,从该模型推导出任一截面的转角和挠度变形方程,由变形方程得出静不定梁程序化求解的通用矩阵。用Matlab语言开发出相应的静不定梁求解程序,实现了对复杂载荷变刚度静不定梁的计算机求解。在静不定梁模型建立和求解推导过程中,不需进行载荷和梁结构的简化,对静不定梁两端的支承形式也没有限制,是一种适于应用计算机编程进行求解的通用计算方法,实际应用效果很好。

关键词：复杂载荷变刚度静不定梁力学模型程序化求解

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复杂载荷下钢带缠绕增强复合管力学特性

复合材料学报 2021年第1期38卷 246-254页

作者：张杰梁博丰西南石油大学机电工程学院成都610500

为研究海洋油气输送用钢带缠绕增强复合管在复杂载荷下的力学响应特性,考虑非线性接触,建立钢带缠绕增强复合管数值计算模型,研究由内外压、弯曲及拉伸载荷组合作用下钢带缠绕增强复合管的变形及承载性能。结果表明,压差(外压大于内压,... 详细信息

为研究海洋油气输送用钢带缠绕增强复合管在复杂载荷下的力学响应特性,考虑非线性接触,建立钢带缠绕增强复合管数值计算模型,研究由内外压、弯曲及拉伸载荷组合作用下钢带缠绕增强复合管的变形及承载性能。结果表明,压差(外压大于内压,≤2 MPa)越大钢带缠绕增强复合管的柔性越高。与纯弯曲相比,拉伸载荷和压差的附加联合作用使钢带缠绕增强复合管柔性降低;与纯拉伸相比,弯曲载荷和压差的附加联合作用则使钢带缠绕增强复合管抗拉承载能力降低。与单一载荷相比,复杂载荷下内、外聚乙烯(PE)管的高应力区位置及内层钢带对称应力分布的路径发生改变。钢带螺旋角度及摩擦系数越大,钢带缠绕增强复合管柔性越低;增大摩擦系数,钢带缠绕增强复合管承载能力提高。组合弯曲载荷下随着钢带螺旋角增大,钢带缠绕增强复合管屈曲时的临界弯矩呈非单调变化,存在极大值。研究结果可为钢带缠绕增强复合管的设计、制造及安全评价提供理论依据。

关键词：钢带缠绕增强复合管数值计算模型复杂载荷刚度承载能力

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复杂载荷作用下压气机叶片疲劳寿命数值分析

中国机械工程 2017年第12期28卷 1442-1448,1467页

作者：张俊红刘萌付曦寇海军林建生天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

为提高叶片服役寿命,在计算叶片应力分布并预测其在复杂载荷作用下的疲劳寿命后,基于逆向工程建立了三种不同精度的叶片模型;考虑离心和气动载荷作用,求解压气机叶片复合载荷作用下的应力分布规律;通过叶片模拟件疲劳试验,确定TC4钛合... 详细信息

为提高叶片服役寿命,在计算叶片应力分布并预测其在复杂载荷作用下的疲劳寿命后,基于逆向工程建立了三种不同精度的叶片模型;考虑离心和气动载荷作用,求解压气机叶片复合载荷作用下的应力分布规律;通过叶片模拟件疲劳试验,确定TC4钛合金疲劳极限,拟合寿命模型参数;利用非线性连续损伤力学模型预测叶片在典型工况下的疲劳寿命。结果表明:不同模型的应力及寿命计算值存在一定差异,开展叶片数值分析时,需考虑计算模型还原叶片几何特征的精度对计算结果的影响。

关键词：航空发动机压气机叶片逆向建模复杂载荷疲劳寿命

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复杂载荷下含缺陷结构的L_r参量研究

机械强度 2001年第1期23卷 8-10页

作者：轩福贞李培宁郭茶秀华东理工大学机械工程系上海200237

鉴于现有Lr 参量处理复杂载荷时的局限性 ,本文从其反映含缺陷结构接近塑性失效程度的物理意义出发 ,基于不同的塑性屈服准则 ,提出了一个新的Lr 参量定义。该定义不仅与原来的定义具有一致性 ,而且适用于复杂的载荷状态 ,具有独特的优... 详细信息

鉴于现有Lr 参量处理复杂载荷时的局限性 ,本文从其反映含缺陷结构接近塑性失效程度的物理意义出发 ,基于不同的塑性屈服准则 ,提出了一个新的Lr 参量定义。该定义不仅与原来的定义具有一致性 ,而且适用于复杂的载荷状态 ,具有独特的优越性 ,满足了工程的需要。最后对Lr

关键词：失效评定复杂载荷 Lr参量含缺陷结构

复杂载荷条件下有缺陷海底管道非线性屈曲分析

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第7期46卷 2701-2706页

作者：陈飞宇余建星赵羿羽孙震洲刘见德天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

针对有初始缺陷海底管道在弯曲、轴力和外部静水压力联合作用下的复杂载荷屈曲压溃问题,建立管道的屈曲压溃理论模型,研究中考虑管道变形的几何非线性和材料非线性,运用结构弹塑性本构关系,基于虚功原理建立管道屈曲压溃方程;运用MATLA... 详细信息

针对有初始缺陷海底管道在弯曲、轴力和外部静水压力联合作用下的复杂载荷屈曲压溃问题,建立管道的屈曲压溃理论模型,研究中考虑管道变形的几何非线性和材料非线性,运用结构弹塑性本构关系,基于虚功原理建立管道屈曲压溃方程;运用MATLAB编程进行数值计算,分别研究分析弯曲、轴力和外部静水压力单独作用,以及3种载荷联合作用的管道压溃压力。研究结果表明:复杂载荷条件下的有缺陷管道,尤其是当轴力和曲率比较大时,各因素对管道屈曲压溃压力影响的非线性特征逐渐明显;多种载荷的联合作用与单一载荷对屈曲压溃压力的影响是不一致的。研究结果可为实际工程中海底管道临界屈曲载荷的确定、危险位置的辨识、设计中的结构参数优化以及施工中的屈曲控制提供理论依据,从而保障海洋油气输送安全。

关键词：海底管道复杂载荷屈曲压溃非线性压溃压力

复杂载荷作用下连接器基座加强区结构极限强度研究

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船舶力学 2018年第7期22卷 857-864页

作者：赵南顾学康祁恩荣李生鹏汤明刚中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

文章基于混合相似理论进行了复杂载荷作用下的连接器基座加强区结构模型设计,完成了极限承载能力模型试验,并通过模型试验结果与数值仿真结果的对比,验证了数值仿真方法的正确性。通过文中的研究建立了超大型浮体连接器基座加强区结构... 详细信息

文章基于混合相似理论进行了复杂载荷作用下的连接器基座加强区结构模型设计,完成了极限承载能力模型试验,并通过模型试验结果与数值仿真结果的对比,验证了数值仿真方法的正确性。通过文中的研究建立了超大型浮体连接器基座加强区结构模型试验技术、得到连接器基座加强区结构的极限压缩载荷,对多轴载荷作用下的结构物极限强度研究和推进具有重要意义。

关键词：复杂载荷极限强度连接器基座超大型浮体

复杂载荷下油井管接头数值仿真平台的研发与应用

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工程力学 2017年第B06期34卷 295-299页

作者：狄勤丰宋海涛陈锋王文昌张鹤靳泽中上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学机电工程与自动化学院上海200072

日益复杂的油气井钻采条件使得油井管柱面临越来越苛刻的载荷工况,油井管接头作为整个管柱的薄弱环节,其失效问题非常突出。实物实验费用昂贵、实验周期长,且复杂载荷工况难以施加,无法满足实际要求。该文基于油井管接头三维全尺寸弹塑... 详细信息

日益复杂的油气井钻采条件使得油井管柱面临越来越苛刻的载荷工况,油井管接头作为整个管柱的薄弱环节,其失效问题非常突出。实物实验费用昂贵、实验周期长,且复杂载荷工况难以施加,无法满足实际要求。该文基于油井管接头三维全尺寸弹塑性有限元分析,构建了复杂载荷下油井管接头数值仿真平台,是实物实验的一个有力补充。该仿真平台所得极限工作扭矩与API标准提供数据基本吻合(零轴向力条件下),同时具有分析复杂工况条件下油井管接头三维力学特性的能力。通过该仿真平台,能很好地描述复杂载荷作用下油井管接头的受力特征,快速、全面地评估复杂载荷作用下油井管接头的连接强度和密封性能,明确油井管接头的极限载荷工况。

关键词：油井管接头复杂载荷三维力学分析有限元方法仿真平台

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复杂载荷下轴流压气机叶片疲劳损伤数值研究

西安交通大学学报 2017年第5期51卷 149-155页

作者：付曦张俊红寇海军刘萌林建生天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

为提高叶片的服役寿命,针对压气机叶片疲劳损伤进行了数值研究。在获取叶片表面气动压力及强度分布的基础上,结合非线性连续损伤力学模型,得到叶片多级加载损伤累积方程,提出了开展结构寿命预测和损伤评估的数值计算方法。对轴流压气机... 详细信息

为提高叶片的服役寿命,针对压气机叶片疲劳损伤进行了数值研究。在获取叶片表面气动压力及强度分布的基础上,结合非线性连续损伤力学模型,得到叶片多级加载损伤累积方程,提出了开展结构寿命预测和损伤评估的数值计算方法。对轴流压气机叶片在典型工况转速下受离心、气动复杂载荷作用下的应力分布规律和疲劳损伤行为进行了分析。计算结果表明:叶片排气侧4%叶高处有明显的应力集中,容易发生疲劳失效;在叶片疲劳加载过程中,损伤累积速率逐渐增大,加载周期的末期易发生瞬时断裂;考虑载荷顺序对损伤累积行为的影响,和Miner线性损伤模型相比,多级加载损伤模型体现了损伤演化过程的非线性,计算结果更为准确。

关键词：压气机叶片复杂载荷多级加载疲劳损伤数值计算