航天器連接結構非線性力學行為研究.pdf

1、作為高精尖的大型工業(yè)裝備，航天器在現(xiàn)代航天工程中扮演著越來越關鍵的角色。航天器從制造到完成使命這整個壽命周期內(nèi)，會經(jīng)歷振動、沖擊、噪聲、加速度和微重力等復雜的力學環(huán)境，因此，為了保證航天器的正常服役，其力學性能特別是其結構動力學參數(shù)顯得尤為重要。航天器是典型的螺栓法蘭連接結構，其結構設計應該充分考慮到連接結構的非線性力學行為。本文主要就連接結構的建模方法及其非線性靜、動力學特性進行了分析研究，為合理設計航天器提供一定的參考。
　　

2、文章的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)本文設計了用于研究航天器結構動力學行為的多連接結構，并建立了包含摩擦、接觸、間隙、預緊力等結構非線性因素的精細有限元模型。緊接著，本文通過連接結構的靜力實驗與有限元計算，得到了連接部位的軸力-位移曲線，通過該曲線可以明顯觀察到，連接結構的拉壓剛度不同這一非線性性質，并驗證建模方法的有效性。
　　(2)對螺栓法蘭連接結構的非線性靜力學特性進行了討論，闡述了連接結構的“杠桿效應”和“環(huán)狀效應”

3、，利用含螺紋的全六面體精細模型分析了預緊力、螺栓長度、法蘭厚度、螺栓位置及有無螺栓盒等條件對“杠桿效應”和“環(huán)狀效應”的影響。
　　(3)針對Neuber準則和ESED方法只能適用于局部屈服條件下的彈塑性應力集中預測這一局限，提出了Neuber準則和ESED方法的一種改進思想，并將改進的ESED方法用于典型受力狀態(tài)下含螺紋螺栓的彈塑性應力集中預測，取得比原方法更好的效果。
　　(4)展開了包含連接剛度非線性的簡化動力學建模工