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金属缠绕垫塑性变形有限元建模
    获得金属缠绕垫的压紧力Pr以后,首先根据式((1)计算传感器法兰的压紧力尸。令单个螺栓的拧紧力矩为M, P与M的关系推导如下。作用在螺栓上的力矩由2部分组成,即克服螺纹接触面上的摩擦力所需的力矩M1以及由于螺栓头部支撑面上的摩擦而产生的附加力矩入了2,则有:式中:为螺纹中径;P为摩擦角;对于三角形螺纹,f是螺纹接触面之问的摩擦系数,a/2是牙型半角;必是螺纹螺旋线的升角。式中:关为螺栓头部支撑面与被连接件接触面之问的摩擦系数;D:为螺栓头支撑面的平均直径;RW和R。分别为支撑面的外半径和内半径。令N为安装法兰上的总螺栓数目,则作用在单个螺栓上的力矩为。
    对金属缠绕垫的塑性变形要注重以下3个要素的定义:金属缠绕垫的塑性应力一应变曲线,接角虫,网格。由于ABAQUS在非线性分析和存在接触问题f-l的有限元分析上具有良好的求解能力,本文采用ABAQUS进行建模及仿真分析。下面对上述3个要素分别进行说明。材料的应力一应变曲线对金属缠绕垫除给定其弹性模量E=70 GPa以外,还需给出一系列点表示塑性应变及其对应的应力值,塑性应力一应变曲线如图4所示。给定的铝合金材料屈服应力为29.4 MPa,极限应力为78.5 MPaB。该曲线仅表示材料的塑性段,由图中可见,铝合金材料在屈服点和极限强度之问为硬化阶段。www.xsmifeng.cn
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