結(jié)構(gòu)型拉鉚釘載荷分析

1、拉鉚釘承載力分析靜力學(xué)部分表 拉鉚釘參數(shù)圖 拉鉚釘鉚接后受力分析圖 上表中紅線區(qū)域?yàn)檫x用常用拉鉚釘規(guī)格，拉伸極限強(qiáng)度為4000N，即釘芯的拉斷力為4000N，依據(jù)力的相互作用原理，得出拉鉚釘?shù)念A(yù)緊力：Fr=4000N 最大載重Fw要小于兩鋼板間的最大靜摩擦力Ff（視兩鋼板間有相對(duì)滑動(dòng)即為鉚接失效），其中Ff=Fr×f其f為鋼板間靜摩擦系數(shù)f=0.1，代入公式得最大靜摩擦力Ff=400N，取安全系數(shù)s=2，則最大載重Fw=200N，即一顆鉚釘夾著的兩塊鋼板可載重20kg。以下是兩顆鉚釘，承載40kg工況下仿真結(jié)果：圖 40kg載荷下摩擦應(yīng)力分布圖 40kg載荷下鉚釘安全系數(shù)圖 40kg

2、載荷下鋼板應(yīng)力分布圖 40kg載荷下單個(gè)鉚釘應(yīng)力分布以上簡(jiǎn)單計(jì)算僅僅是在靜力學(xué)前提下，還需進(jìn)步考慮以下情況：1、 鋼板的剛度影響，鋼板的受力點(diǎn)較遠(yuǎn)，鋼板會(huì)屈曲變形（失穩(wěn)），因此拉鉚釘縱向的間距主要考慮是鋼板的剛度；2、 動(dòng)力學(xué)的影響，如隨機(jī)振動(dòng)等；3、 疲勞壽命仿真。拉鉚釘承載力分析屈曲變形部分屈曲分析是在靜力學(xué)基礎(chǔ)上計(jì)算得來的，靜力學(xué)的結(jié)果作為屈曲分析的輸入條件。式中可得：鈑金高度L2與臨界載荷P成反比F屈服=×F施加載荷因子仿真結(jié)果（仿真中L=75mm）：ModeLoad Multiplier1.61.0412.84.9863.160.294.289.965.298.421階屈曲

3、變形載荷因子=61.041，則對(duì)應(yīng)的臨界載荷P為2441kg 依據(jù)鈑金高度L2與臨界載荷P成反比的關(guān)系，當(dāng)臨界載荷P=40kg（兩顆鉚釘?shù)某休d力）時(shí)，對(duì)應(yīng)的鈑金高度L=585mm，即鉚釘縱向間距不能超過此值，否則會(huì)失穩(wěn)。（前提條件還有，鈑金厚度為2mm，材料為碳鋼，鈑金截面尺寸為200mm×2mm）。拉鉚釘承載力分析隨機(jī)振動(dòng)部分以鐵路運(yùn)輸試驗(yàn)條件，頻率是5150Hz，隨機(jī)振動(dòng)給人的感覺如同乘座火車，對(duì)應(yīng)的加速度譜密度選用0.05 (m/s2)2/Hz。從以下仿真得知以上述功率譜密度進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)，對(duì)仿真對(duì)象引起的相對(duì)位置和相對(duì)應(yīng)力及其微乎其微。圖 隨機(jī)振動(dòng)引起的鋼板相對(duì)變形分布圖 隨機(jī)振動(dòng)引起的鋼板相對(duì)應(yīng)力分布圖 隨機(jī)振動(dòng)引起的鉚釘相對(duì)變形分布拉鉚釘承載力分析疲勞壽命部分結(jié)構(gòu)失效的一個(gè)常見原因是疲勞，高周疲勞在載荷的循環(huán)次數(shù)高（1e4-1e9）的情況下產(chǎn)生的。疲勞分析依然是在靜力學(xué)求解的基礎(chǔ)上，給定載荷循環(huán)次數(shù)1e6，循環(huán)載荷為對(duì)稱正反載荷，以此仿真疲勞安全系數(shù)和壽命。圖 鋼板