资源描述：
《有挡普通锚链环的应力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、,2o.4,o。第卷第期镇江船舶学院学报VlN21990年丁ournalofZhenjiongShiPbuildingl二stjtute1990有挡普通锚链环的应力分析何惠际董成璋邓小青(基础课系)摘要,本文对Al级币28有挡普通锚链环进行了应力分析不仅把其作为平面问题进行了全息,光弹性实验和有限元计算而且把它作为三维问题进行了三维光弹性冻结切片实验和曲粱,。理论计算同时还对实际产品进行了结构应力和残余应力的电测分析由于通过多种方法的分析比较,得,到了较为可靠的应力分布图对锚链及链环类的设计改革和工艺改革具有参考价值。、、。:关键词应力应力分
2、布锚链O引言,。直拉伸是锚链的主要承载形式是引起锚链破坏的主要因素但国内外前人的研究几乎均依据单一的电测试验,其结果只能给出单一,的边界应力缺乏对其它应力分量以及。整个结构应力分布全貌的分析为了增强,、对锚链应力分析的可信度我们应用理论ù.!1!1一引勺!!l计算,数值计算,电测试验和光弹性试验,以:28等各种手段A级功船用有挡普通锚链环为对象,探入地进行了应力分析研。。究锚链结构如图1所示截面A一A处是闪光焊焊缝,其横挡是在室温下由机械。手压入温度为900℃的环身中就位的1模型试验光弹性分析—1图有档普通锚链环.{11模型,,。模型是根据相
3、似理论设计的为加工方便取几何系数1泊松比影响忽略不计。两个互相套连的三维模型是由环氧通过腊模一次套铸而成的这样可以使锚链冠头。部位力的传递方式更符合实际工况,、平面模型是用环氧平板按锚链纵向对称面尺寸加工而成的在挡环接合处分别加。。。收稿日姐lgBg122:第2期何惠际等有档普通描链环的应力分析。到2,,标自的三条主应力曲线越来越靠拢且均是负的这样一个趋势是完)全符合。接触理论的〔“〕e),比较图4和图7(用两种方法得到边界应力分布曲线相当一致(相比之下二维。,的外边界最大应力点值稍大一些)虽然如图7()f所示边界上实际还存在a:但是其值不大
4、,,因此从偏,且对边界上危险点的位置和应力大小影响甚微安全考虑把其作为。。平面问题处理是完全可以的这大大简化了工作2实物实验电测分析—,按广义虎克定律本例边界应力应变关系为本试验采用半桥外补偿法进行测量。践八上___L一司注一二才`(b)边界应力分布图(吐)布片团图8电测布片及结果E二一-一一犷一e-1一产。e,,于是得边界应力分布曲线如图8b()与图了()比较显然两者十分吻合内外边界最..0%。大应力值误差仅分别为07%和1一7产,,横挡中间实侧得残余应变e相应的残余应力远小于对应外载荷下横挡应力可。以不计大量锚链破坏试验断口位置说明了图8
5、(b)和图7(e)所示的内外边界最大应力点位,。置是正确的破坏是由内边界最大拉应力点开始的3计·算分析.31有限元计算,将挡和环作为一个整体考虑,不计体力,冠头接触载荷以把锚链简化为平面问题。,,,集中力代替根据对称性取1/4锚链结构计算网格如图9所示共256个结点43个镇沁老拍学一院学报99年0,,。单元采用等应变三角形单元在BIM一AT机上进行计算为,了与平面光弹性解比较把图5(a)所示某些截面上应力经换算与平面光弓徽性解放在同一坐标下,其结,,、:a,、果如前班图5所示图中乡力和:。a分别表示平面实验解和数值解两种解虽然从本质上讲只是定
6、性的(从计算模型的简化和平面模型试验与三。维实物的相似关系来看)然而由图可见它们两种解不仅应力变化趋势是,一致的两者相差仅8%左右(只有图9有限元计算网络图,在B截面接触点附近例外这是由,于在有限元计算中简化为集中力过于偏离此处的实际工况所造成的);而且正如前述,,。与三维模型解比较二维模型解偏安全因而把锚链作为二维问题是可行的。32曲梁理论计算利用问题的对称性,取计算模型如图10(a,:)所示由卡氏定理得变形协调条件(时计算棋型(b)AB()cON截面正应力分布截面正应力分布图10曲粱计算模型及结果日盯口UU一介=气二二石尸一=VO竖间=一
7、杯不一二O摘口赦。0U0通过能,a=十S,量法分别解得各内力分量代入公式N/A.M/可进而算得任一截面正应。力。)给出A,图10(b)和(B和ON截面的正应力把它们分别与三维光弹性解的相应应ca,7(a)劣叮,,力分量(图7()中的曲线和图中。《《28部分的曲线)相比较冠头部分两者十分相似,后者的冠顶最大拉应力点较前者仅相差,6%但在与横挡相联的环截面上两者差别较大,这是由于在初等曲粱计算中把横挡对环身的作用简化为集中力,偏离。实际分布力太多的缘故第期2何惠际等有档普通猫链环的应力分析结论4,。通过前面多种方法的互相验证补充下面的结论将是可信
8、的.。二1)危险点为环身两段圆弧交接处(769)的内边缘点(以a.m内表示)和冠顶点m.1,m,:边缘点(以a外表示)且口。内>几1a外其应力值经验公式为.a二。叮
