Numerical method on load sharing problem of thick laminate joints

Accurately and efficiently predicting the load sharing of multi~bolt thick laminate joints is necessary to quicken the optimization of the large-scale structures over various design variables, and a two-dimensional （2D） finite element method （FEM） is introduced to meet such a demand. The deformation contributions of the joint zone are analyzed and calculated separately, including the shearing deformation of the fasteners shank, the bending deformation of the fasteners shank, and the bearing deformation of the fasteners and joint plates. These deformations are all transferred and incorporated into the components of the fastener＇s flexibility. In the 2D finite element model, the flexibilities of the beam elements and bush elements are used to simulate different components of the fastener＇s flexibility. The parameters of the beam elements which include the bending moment of inertia and intersection area, and the parameters of the bush elements which include the stiffness in different directions, are all obtained through equalizing the fasteners flexibilities. In addition, the secondary bending effect introduced by the single-lap joints is also taken into account to verify the flexibilities of the fasteners in practical application. The proposed FEM is testified to be more accurate than the traditional 2D FEMs and more efficient than the three-dimensional （3D） FEM in solving load sharing problem of multi-bolt single-lap thick laminate joints. With the increase of joint plates＇ thickness, the advantages of the proposed method tend to be more obvious. The proposed 2D FEM is an effective tool for designing bolted joints in large-scale composite structures.     

螺栓联接的可靠性研究

本文针对螺栓联接的可靠性,从结构形式、受力分析、预紧力、拧紧力矩等方面介绍了螺栓联接的设计计算方法,分析了装配过程中螺栓联接的影响因素,给出了质量保证方法。     

高强度液压螺栓在船舶传动轴系上的应用

船舶轴系传递的转矩载荷很高,对联接件的强度和韧度有很高的要求,高强度液压螺栓作为一种新型扭矩联接件近年来引起了广泛的重视。本文系统分析船舶推进系统轴系的力学特性,借助理论力学和弹性力学知识对高强度液压螺栓的转矩、最佳预紧力和强度载荷进行分析,并利用Ansys有限元分析软件对高强度液压螺栓的应力和形变量建模分析。     

悬索桥索夹高强螺栓更换关键技术

本论文以抚顺天湖大桥索夹高强螺栓更换工程为背景,介绍悬索桥索夹高强螺栓更换工程的施工方案、工艺、验收方法及关键技术,描述了高强螺栓更换后达到的效果。     

基于预紧弹簧系统的桥梁挠度冲击系数量测方法

为了提高桥梁挠度及冲击系数测试的稳定性,在传统悬锤法基础上,基于弹簧预紧效应,提出了预紧弹簧法。首先依据车-桥耦合振动理论,以简支梁桥为对象推导了车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动方程,进行了室内试验和系统数值验证;在此基础上分别建立了车辆-桥梁-悬锤系统和车辆-桥梁-预紧弹簧系统的有限元模型,利用数值解法分析了横向风荷载对悬锤法和预紧弹簧法测量主梁挠度及冲击系数的影响;根据建立的车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动系统,研究了影响该方法精度的关键性因素,并给出系统参数选型优化经验公式。最后,以一座30 m预制装配式简支箱梁桥为例,在随机车载激励下,进行支架法、悬锤法和预紧弹簧法3种方法的对比试验。研究结果表明：预紧弹簧法与传统悬锤法相比,冲击系数受风荷载影响较小;无风环境下,预紧弹簧法易受铁丝抗拉刚度、弹簧刚度和悬挂长度的影响,而与初始预紧力值无关;通过合理选用参数,预紧弹簧法能够实现主梁与系统同相位振动;工程实例表明该方法与支架法挠度冲击系数平均误差为6.1%,精度高于悬锤法测量结果,该方法也可为桥梁结构静动载大位移测试提供借鉴。     

车站洞门环梁与隧道管片连接螺栓的粘结-滑移

地铁车站洞口的混凝土环梁与隧道管片之间一般通过螺栓连接,螺栓往往以预埋的方式锚入车站环梁内,并且与握裹它的混凝土之间存在粘结-滑移变形,这对环缝张开宽度和环梁结构损伤发展都可能产生影响,为进一步明确其中的机理及影响程度,参考既有的粘结-滑移本构模型,利用可细化分析粘结-滑移的有限元分析平台,在充分考虑材料非线性特征的基础上,针对3种不同型号螺栓,分别考虑锚固长度足够和不足两种情况,分析了螺栓在环梁内的粘结-滑移,以及环缝宽度增大的过程;通过量化分析粘结应力和螺栓应力沿螺栓长度的分布,揭示了粘结-滑移对环缝宽度发展的影响机制. 分析表明:采用粘结-滑移模型时,得到的螺栓连接刚度介于嵌固模型和弹簧模型之间,粘结-滑移变形对盾构管片和车站环梁之间环缝宽度的影响不可忽略;仅考虑受拉影响,即便在锚固长度足够的情况下,当螺栓接近屈服时,螺栓与环梁间的粘结-滑移变形在环缝张开宽度中占比最大可达30%,螺栓屈服后,这个滑移占比会随环缝扩展降至8%以下,受此影响,考虑粘结-滑移的螺栓抗拉刚度最低约为完全嵌固模型的1/3.       

三峡升船机闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动原因与处置对策

通过理论计算与试验研究相结合的方法,探讨了三峡升船机闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动的原因及影响因素,并提出处置对策。结果表明：1）闸首卧倒门在交变荷载作用下频繁启闭,启闭油缸支座螺栓连接的各接触面在大载荷作用下产生塑性变形引起的材料松动与螺纹副相对微滑动引起的结构性松动共同造成螺栓松动。2）随着闸首卧倒门往复启闭次数增加,螺栓松动逐渐加剧直至失效。3）通过定期检查、螺栓超声波预紧力检测、重新拧紧等措施,可有效减少闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动。     

螺栓装配技术中扭矩法与转角法比较研究

介绍了可控螺纹联接技术的机理，对扭矩法和扭矩／转角法两种拧紧工艺进行了分析与比较。通过对在两种不同拧紧工艺下影响螺纹联接装配的实质——螺栓的轴向预紧力的分布和散差的比较，并结合生产实践进一步论证了扭矩／转角法拧紧工艺在发动机关键螺栓联接中的应用价值。     

波形钢腹板安装精度控制

波形钢腹板是近年来现出的一种新型结构,改善了传统箱梁结构存在混凝土腹板开裂、跨中持续下挠弊病。波形钢腹板安装、架设精度,对桥梁的线形和受力性能会产生很大影响。如何在波形钢腹板安装过程中保证钢腹板安装精度是本文探讨的问题。