顶推螺栓预紧连接数值模拟及结构参数影响分析

摘要：

针对大规格螺栓预紧力难以控制、螺纹根部应力集中严重，极易形成裂纹而造成连接失效的现状，顶推螺栓预紧连接方式逐渐被引入高负荷的大型关键设备中。该文利用有限元软件ABAQUS对一顶推螺栓预紧连接进行了三维数值模拟，研究了各连接元件的应力分布并和普通螺栓预紧连接进行了对比，分析了顶推螺栓中心圆直径及其螺距对连接结构应力的影响。结果表明，此预紧连接使主螺栓第1道螺纹根部应力下降超过50％，而螺母整体应力增大，但其螺纹根部应力沿轴向不均匀性降低了30％，极大地改善了应力集中现象；减小顶推螺栓的中心圆直径可降低主螺栓螺纹根部应力，但会导致螺母应力上升，而对顶推螺栓应力没有明显影响；增加顶推螺栓螺距可略降低螺母螺纹根部应力，主螺栓螺纹根部最大应力也有小幅增加，当螺距为1．5 mm细牙时，顶推螺栓螺纹自身应力最小。

关键词：顶推螺栓、预紧连接、螺纹应力、结构参数、数值模拟

分类号：V431(推进系统（发动机、推进器）)

在线出版日期：2014-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：556-562