复合材料锚杆螺纹螺帽接触有限元分析

应用ansys对双级套管螺纹连接进行性能仿真,建立双级套管螺纹有限元模型,利用接触分析模块,分析螺纹各扣牙受力情况,最后总结了双级套管螺纹连接受力分布规律,并与普通套管螺纹接头作了比较,结果显示双级套管螺纹接头各扣牙受力分布要比普通套管螺纹均匀。研究结果提高了对双级套管接头应力水平的认识,对改进套管连接螺纹设计,提高套管接头的连接质量,促进特殊套管螺纹接头的发展具有一定的参考价值。

主要对带孔复合材料板和螺栓连接复合材料板的三维应力进行计算分析。通过计算分析发现,带孔复合材料板在受单向拉伸时,在相同载荷(面应力)作用下,复合材料板的厚度对板的强度影响不大,随着厚度的增加,板上最大应力值变化不大;对于带孔板而言,孔的形状对孔周边应力集中程度影响比较大,孔为椭圆孔,并且长轴方向与载荷方向平行时,孔边应力集中程度比较小;而当椭圆的短轴与载荷方向平行时,应力集中程度最大;孔为圆孔时,应力集中程度介于上面两种形状之间。对于多孔复合材料板计算发现,多孔板在受拉作用下,各个孔周围应力分布与孔的位置有关,在距离板边沿越近的孔,其周围最大等效应力值越大;对螺栓连接板而言,螺栓的材料参数对板的应力分布影响不大,板上最大应力都位于孔的右端稍偏下位置;螺栓连接复合材料板在相同的载荷作用下,板上最大等效应力值随螺栓的弹性模量的增大也相应增大

接触问题是一种典型的边界条件非线性问题,接触体的接触面积和压力分布随外载荷变化而变化。在分析接触问题时,使用abaqus/standard模块,能正确模拟接触的过程,判断接触状态、输出接触压力、接触面积、能量的变化、局部方向的摩擦剪应力和相对切向滑移。通过对螺钉连接的法兰套和支座的接触分析,得到螺钉、法兰套和支座变形程度和应力大小,以便于正确施加螺钉夹紧力。

钻杆接头是钻杆失效的主要部位,而影响接头受力的主要因素为接头螺纹。利用ansys有限元软件对螺纹的三种主要形式(台肩、锥度以及牙型)作了分析比较,为千米钻机钻杆的设计提供了重要的参考依据。

2010年7月第36卷第7期 北京航空航天大学学报 journalofbeijinguniversityo faeronauticsandastronauticsjuly 2010vol.36no.7 收稿日期:2009-05-15 基金项目:国家自然科学基金资助项目(10902004 作者简介:赵丽滨(1976-,女,副教授,黑龙江肇东人,lbzhao@buaa.edu.c n. 复合材料结构三维有限元分析的材料参数 赵丽滨秦田亮李嘉玺 (北京航空航天大学宇航学院,北京100191 付月 (北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191 摘要:在调研现有文献复合材料

本文介绍了有限元软件abaqus的有限元建模和仿真分析的过程,并且应用abaqus对层合板/夹层板的热膨胀和热弯曲问题进行分析,建模过程中分别采用实体单元和壳单元两种不同单元建模,分别对两种单元建立模型的热膨胀和热弯曲问题仿真分析。通过与精确解的比较可以得出：实体单元可以更好的应用于复合材料层合/夹层结构的热膨胀和热弯曲问题。具有一定的工程指导意义。

介绍了磨床工作台上t形槽的作用及参数,利用adina分析软件对t形槽与t形螺栓接触问题的有限元模型进行了静态分析,获得了t形槽在载荷作用下的应力和变形分布规律,预测了应力集中点和容易产生失效的部位,对比验证赫兹理论解,为磨床工作台上t形槽进一步优化设计提供了理论依据。

为确保足够的连接强度,联接入井的特殊螺纹接头密封面、扭矩台肩处的密封副必须保持合理的应力水平。文中以某特殊螺纹接头为例,通过ansys有限元软件进行应力分析,得到了内压、轴向力及复合载荷等不同载荷作用下油管接头的应力分布规律。结论表明:内压与轴向拉力复合作用时,随着轴向拉力的增大,最大等效应力点由密封面逐渐向大端螺纹处转移;复合载荷作用下,该特殊螺纹接头两端仍有较大的应力集中现象,存在应力不均问题,应该进一步优化设计螺纹参数。

隔水导管特殊螺纹接头的设计优点在于降低生产成本，提高钻井速度。提高生产效率，可以用于打桩作业。在设计完成后，通过ansys有限元分析计算软件建模，模拟其打桩时受力状态，进行分析计算，得出其装配应力分布和应力值，得出在加载载荷后的应力分布及应力值的大小，通过与所选材料的许用应力进行比较，对整个设计进行分析计算为进一步的优化设计提供关键的数据。

钢筋滚压直螺纹连接技术在国内外已经广泛使用,但目前没有国家的行业标准,本文通过对滚压直螺纹连接技术的强度和连接最小螺纹扣数进行了试验研究和有限元分析,给出了比较合适的最小螺纹旋和长度和螺纹扣数(9~11扣),为今后该项技术的运用提供参考。

快速上扣螺纹接头是一种适用于大口径套管的接箍螺纹连接方式,具有对扣容易、上扣效率高、不错扣的特点,特别适合于海上等恶劣环境作业。根据市场需求,宝钢开发出了自主知识产权的快速上扣螺纹接头。介绍了宝钢快速上扣螺纹接头的优化设计过程,利用有限元方法对齿形角、螺纹中径、锥度、连接强度等进行分析,确定了接头的优化结构。开发的快速上扣螺纹接头产品分别在宝钢实验室和西安管研院完成并通过了全尺寸实物性能试验,13.375in规格已在油田完成下井试验,证明产品的上扣完整性、密封完整性、结构完整性满足油田使用要求。

碳纤维复合材料圆梁弯曲振动有限元分析

交通工程中大量使用信号灯架,其质量、耐久性、造价是工程建设的重要指标.笔者介绍了复合材料的性能,用大型结构分析软件ansys对玻璃钢复合材料制作的红绿灯架进行了有限元分析,并与普通钢材红绿灯架进行了分析和比较.

通过对w型钢带的结构和材料的改进,设计出复合材料π型带,并与w型钢带进行了有限元分析比较,得出了复合材料π型带优于w型钢带的结论。

复合材料是一种比强度和比模量均较高的材料,通过铺层角的优化设计,在一定范围内还可以改变其性能,提高其承载能力。复合材料已在大型风机叶片结构设计中获得成功应用。叶片是风力机受力最为复杂的部件,也是最重要的部件之一。风力机想要获得较高的风能利用系数和较大的经济效益,其基础就是设计良好的叶片。近年从全球风力发电的现状和趋势来看,风电装机容量逐年上升,其根本原因就在于风力发电所具有的环保性和可再生性,因此风力发电还有巨大的发展空间。本文结合叶片的工作特性对某大型风机复合材料叶片进行了有限元分析,为保证风机叶片结构设计的可靠性及经济性提供了依据。

根据φ244.5mm(95/8英寸)套管偏梯形螺纹接头的实际工作情况,建立了预紧力、轴力、内外压力、弯矩和扭矩等载荷工况的力学模型,并依据力学模型建立了该接头的有限元网格模型.采用弹塑性接触问题的有限元分析方法分析了上扣、下套管、旋转套管3种典型工况下该接头的接触压力分布、应力分布和应变分布,可以揭示螺纹接头接触区和牙齿的弹塑性行为,对工程应用有重要的指导作用.研究表明:偏梯形螺纹接头的前3个牙齿和最后3个牙齿的应力和接触压力都很大,螺纹连接在这些部位后很容易发生粘扣.

复合材料密封圈非线性大变形的有限元分析

复合地基固结性状有限元分析与研究——采用水泥土搅拌桩为研究对象，对复合地基固结性状进行了有益的探讨。利用有限元计算对弱排水桩复合地基孔压消散的规律进行了分析与研究，得出了桩端处孔压随时间的变化规律，以及不同荷载作用下的孔压分布情况，并通过实测...

采用有限元模型分析了加筋垫层在不同加筋密度和加筋间距下,加筋地基的沉降与加筋垫层的应力扩散,并同试验的实测结果进行了比较,得出了基于有限元分析方法的相关结论。

基于传统变幅杆的设计理论,对高斯形复合变幅杆进行理论研究;利用有限元软件ansys建立复合变幅杆的有限元模型,并对其振动特性进行分析,计算得到复合变幅杆的振动频率、节点长度和放大系数等参数;通过ansys的等效应力云图表明有限元法可获得很高的计算精度。

采用非线性接触模型,建立了复合材料密封圈的大变形有限元方程,分析了这种密封圈在不同压缩量,不同减压槽半径以及不同接触区域尺寸下的变形和接触压应力的变化规律,得出密封圈安装固定与其压缩量、减压槽半径、接触区域尺寸等因素之间的关系。结果表明:密封圈的接触压应力主要是发生在密封圈的一些关键部位,其中最大压力发生在角点,在安装定位面上存在小的接触压应力,并且认为有这种接触应力存在时,安装是到位的。综合考虑过盈量、减压槽半径及各点的接触压应力与减压槽的变形率之间的关系,推荐使用0.04~0.08mm的径向安装过盈量,0.2~0.5mm的减压槽半径,减压槽变形率在25%~30%之间的密封圈比较合适。

利用ansys有限元软件对复合材料和钛合金开孔平板进行强度分析,针对碳纤维复合材料具有各向异性和钛合金具有各向同性的特点,在线性弹性范围内采用有限元的数值解法对开孔平板进行强度分析.分析结果表明复合材料具有较高的承载能力,为复合材料开孔层合板在工程实际中的应用提供了参考依据.