船舶轴系用液压紧配螺栓连接结构的有限元分析

利用有限元软件ANSYS软件建立液压紧配螺栓三维有限元模型,考虑了预紧安装、工作、拆卸3种不同工况,计算得到3种工况下液压紧配螺栓关键部位的应力、变形情况,与理论值对比误差较小,验证了有限元方法及模型的正确性。

第 3卷第 5期 20 0 8年 1 0月

中围

舰

船

研

究

V0 . NO 5 13 . 0c . 2 8 t 00

Chn s o r a fS i s ac i e e J u n l h p Re e r h o

船舶轴系用液压紧配螺栓连接结构的有限元分析黄冰阳陈奇王焕杰l中国舰船研究设计中心，北武汉 4 0 6 湖 3 0 4; 2海装广州军事代表局，东广州 5 0 6;广 1 2 0 3武汉船舶职业技术学院，北武汉 4 0 5湖 30 0摘要：用有限元软件 A S S软件建立液压紧配螺栓二维有限元模型，虑了预紧安装、作、卸 3种不利 NY考工拆问 I,算得到 3工况下液压紧西螺栓关键部位的心力、形情况，理论值对比误差较小，证了有限=计=况种芒变与验方法及模型的正确性。

关键词：舶轴系；液紧配螺拴；有限元法； N Y 船 A SS中图分类号： 64 2 U 6 .1文献标志码： A文章编号：6 3— 1 5 2 0 ) 5— 5— 5 17 3 8 ( 0 8 0 4 0

Fnt lme t ayi o h d a l x a s n B ljit ii E e n ls n teHy r ui E p n i ot on e An s c o -S r c ur o a i e S fi y t m t u t e f r M r n ha tng S s eHu n i— n C e i W n u n i a g Bn y g g a hnQ a gH a -e jl Chi h p De eo me ta d De in Ce te,W u a 3 0 4, i a na S i v l p n n sg n r h n 4 0 6 Ch n 2 Gn n z o l g t ra fNa y Eq i me tDe a t n, Gu n z o 0 6 Ch n a g h u Dee a e Bu e u o v u p n p rme t a g h u 51 2 0, i a 3 W u a n t u e o h p u l i g Te h o o y,W uh n 43 0 0, i h n I si t fS i b id n c n lg t a 0 5 Chna A b t a t F r e d me so a i ie ee n de fh d a l x a i n botwa u l b sng f— s r c: h e— i n in lfn t l me tmo lo y r ui e p nso

l c s b it y u i i nt l me ts fwa e ANS . Th e ( s s we e c n i e e i ee n o t r e YS r e e r o sd r d: t i salto r l a a he n tlain p eo d, t e wok n h rig

l a n h ia s mb y l a o d a d t e d s s e l o d. F r e c o d n a e o a h l a i g c s s, sr s n fr t n a he c i c llc— te s a d deo ma i tt rt a o a o i to so h y r u i x a so otwe e c mp t d a o a e o t h o eia ou ins T i n fte h d a l e p n in b l c r o u e nd c mp r d t he t e r tc ls l to . her s ls s o t te rr i m a1a d t u h i ie ee n o u in i e i e e u t h w ha ro Ss l n h s t e fn t l me ts l to Sv rf d. i K e r s: na i e s a t g s se; h d a l x a in b l;fn t l me tmeh d;ANS y wo d lrn h fi y tm n y r ui e p nso ot i ie ee n t o c YS

1引言 由于液压紧配螺栓连接具有安装、卸简便拆和省时等优点，造船和电站开始得到广泛应在用。液压紧配螺栓属于一种新型高强度螺栓，

动等边界条件，文全部采用面一面接触模拟接本触状态。在使用 A S S软件模拟液压紧配螺 NY

栓实际应力和变形情况时，常考虑 3个方面的通工况：一是安装完成状态，船舶轴系法兰用螺栓通常为铰制孔螺栓，紧应力通常只有屈服强度的预 1%~ 0, 0 2%这对液压紧配螺栓显然是不够的，完全没有发挥其高强度的作用，以预紧力施加是所一

不仅具备普通螺栓连接件的作用，具有高强度更螺栓的抗剪能力。但足目前液压紧配螺栓尚未作

为标准件来选用，用时多为单件设计或者直接使引进国内外成品。在实际应用中，压紧配螺栓液

个非常关键的问题；是工作状态，此工况

下二在

液压紧配螺栓要承受较大的扭矩，使锥套在法这兰连接面处承受的剪切应力很大，一个危险工是况，以需要分析整体结构受载后的应力和变形所情况；三是拆卸状态，由于液压紧配螺栓在拆卸时

安装和拆卸主要靠高压泵油来完成，拆的情况装

对液压紧配螺栓系统的应力有较大影响，工作如过程的抗疲劳、抗剪能力等。

A S S软件有着非常强大的接触功能，以 NY可通过接触单元来模拟物体之间的接触、盈和滑过收稿日期：2 0 0 8—0 4—1 4

需要高于安装时的油压 1%左右，以此时锥套 0所的应力状态也非常危险，故需对锥套应力和变形

作者简介：冰阳 ( 9 2一)男，黄 18,助理工程师，七。研究方 r:力机械振动与噪声控制硕口动]E— i: u ng b n ya@ 1 3.t n mal h a i g ng 6 oi

陈奇 ( 92一)男， 16,高级工程师，十。研究方：舶动力装置总体性能与系统分析博船

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