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混合爆炸裝置連接螺栓的研究與探討
時間 : 2021-02-25 09:20 瀏覽量 : 8

使用高強度螺栓可以部分彌補強度的不足,但一方面可能導致螺栓沖擊韌性下降,另一方面由于法蘭結構的限制,仍然難以完全解決強度問題。高強螺栓就是高強度的螺栓,屬于一種標準件。一般情況下,高強度螺栓可承受的載荷比同規格的普通螺栓要大。鋼結構螺栓主要應用在鋼結構工程上,用來連接鋼結構鋼板的連接點。本文將螺栓連接的三段組合爆炸容器的組合段和螺栓分別簡化為剛體和彈簧,從而得到一個三自由度彈簧-質量系統。鋼結構螺栓主要應用在鋼結構工程上,用來連接鋼結構鋼板的連接點。本文試圖通過對該系統的動態分析,對改善螺栓的受力狀態進行一些探索。連接螺栓的應力分析連接螺栓的應力主要來自以下幾個方面:軸向沖擊載荷是容器內爆炸沖擊波運動導致螺栓變形的主要原因。在法蘭和螺栓連接的組合爆炸容器中,是爆炸沖擊波反射超壓的軸向投影在容器壁上的疊加。P=∫spcosU1ds公式:R、H、U分別為血管頭的曲面坐標;U1是頭殼載荷作用點的法線方向和容器軸向之間的角度。容器殼體對螺栓的作用容器殼體的振動是一種頻率密集的復雜振動,在特定載荷下主要由幾個低頻振動頻率控制。殼體振動與螺栓動力學耦合較弱,基本不影響連接螺栓的受力狀態。但殼體產生的扭彎振動仍會對連接螺栓產生不均勻的應力,導致螺栓頭根部和螺紋處出現疲勞裂紋,這是螺栓結構的薄弱環節。連接螺栓固有振動頻率對其強度的影響連接螺栓相當于一個均勻各向同性的一維線性彈性體。從桿的縱向自振分析可以看出,螺栓長度L = 0.58m;對于鋼制螺栓,螺栓的彈性模量E=206GPa,材料密度Q=7800kg/m3。螺栓的固有頻率分別約為5.3千赫、8.6千赫和12.9千赫。該頻率范圍遠高于螺栓上實際沖擊載荷的響應頻率范圍,因此不構成對連接螺栓受力狀態的主要影響。上述分析表明,在組合爆炸容器連接螺栓的應力分析中,只考慮容器對連接螺栓的軸向沖擊載荷是合理的。

  忽略自身阻尼的影響,爆炸壓力容器可簡化為一個三自由度的彈簧-質量管理系統,器三自由度以及彈簧-質量控制系統設計示意圖在不考慮通過螺栓進行初始階段預應力的狀態下,系統的動態分析響應時間可由學生系統的簡化網絡模型可以寫出自己運動發展方程m10m20m3x1x2x3+k1-k10-k1k1+k2-k20-k2k2+k3x1x2x3=P10-1初始工作條件方面則為xi=0;dxidt=0方程內容可寫為矩陣組織形式MXb+KX=P式中:M為質量評價矩陣;K為剛度系數矩陣;Xb為加速度列向量;x為位移列向量;P為載荷列向量。由于采用螺栓連接預緊力的作用,并假設法蘭聯接方式始終無法維持有在一定社會范圍內不斷變化的螺栓預緊力作用,剛度計算矩陣中的元素ki=kb+km,kb、km分別為使用螺栓與法蘭剛度。

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