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1、,。,。第5卷第4期镇江船舶学院学报Vol5No41991年JournalofZhenjiangShiPbuildingIn一*i*.*。1991二二.~,.二二二二二二二二二二二二二:二二二二二二二二二,一-~--~~-,~-.-:二二,二二二二艺=-一一-一--一一-一=一一一二一一一一一一一-一无档链环的应力分析何惠际(基础课系)摘要尹,本文分别用弹性结构力学曲杆理论和全息光弹法对七档链环进行了应力分析讨论得出,。了较为可靠的理论计算式和应力分布图对环类零件设计和工艺改革具有参考价值:;,关键词曲杆应力
2、分析应力全息干涉术.一.:03431:中图法分类号034812、、,。链环结构在海洋系泊矿山起重桥梁建筑等方面有着广泛的应用如何改革其、、,。,固定化的古老型式合理选材提高效益已成为各厂家急需解决的课题为此继有仁`’,。档普通锚链环应力分析后本文专对无档链环进行全面的应力分析研究,〔:飞,初等的曲杆理论一般只能给出正应力值本文采用弹性结构力学理论推导了,对其内力表达环身任一横截面上各应力分量的计算式式用杆单元有限元法进行了校核,应力计,,算结果用全息光弹进行了验证讨论并以MZ级功28无档锚链环为例给出了。较为
3、可靠的应力分布图1理论分析。11内力,。直拉伸是链环的主要承载形式此时可把链环视为一等截面平面曲杆如图1(a)所,,。,示XYZ为固定直角坐标系并定义内力正向如图1(b)所示根据能量法可推得直杆部分和曲杆部分内力的统一表达式为二。。sa、号V。,na一号(1)·`,npR(l一粤)。。。M,二一二-.兰一十~`些~+一l一c。:al一l月L—L+军式艺」艺:。。收稿日期1991s19一峨期何惠际:无档链环的应办分析2第3,“=,。。各字母意义如图1所示显然在直杆段O冠头OB截面处a=90气,叔浑X!j口洲岁省
4、}~州l.O户』y….尸厂巨J一您{肠汉火过且}己,!咨_b)内力正向定义a)结构和坐标系图1环结构计算图。2应力,,,,本例属于在x厂平面内受力的对称曲杆弯矩M和惯性积儿均为零因此横截面,其主要应力分量如图,,上任一点M2所示经推导它们的表达式为图2横截面上点的应力_一-_,_+,鱼飞丝百一卜阿
5、卜认AAl卫1一万/1:一衬。口(2)一,`产I、奈)二b(1,/)(I一._,仇八一一V一卜(1`夕/,)尝)其犷,中为杆中心轴的曲率半径其值产J(a二0直杆段)ll了二(”<`晋曲杆圆弧段),,产。:2所示,b
6、为所考察点处的截面宽度A为截面全面积A为阴影面积式中I和如图4镇江船拍学院学报99午:,:口均为截面模量其分别由以下两式定义产.,.J.U:公ǔ.`、矛Q、`声产、,/=州dA了、U月,一RJ一r万“公L厂与对于:。,半径为的圆截面:,=二;:(2*:2*一)一卜了下兀而曲杆:(5),=通,:d,=,·{一丁票直杆,对应于对于圆截面曲杆横截面上任意甘处有一夕要..:._。.,、,=2_。。。___。,_:万瓦`1、(甲。进“`尸甲八I’`。汀尸甲、八了一产、一尸,小万/一了一+,。”,g~+2tg一一tg一普
7、习浪兀万(弓粤等)〕(6)R名一不蓄V片了哀=sin一’(:。其中口夕/)。13讨论自由边界上,显然只有一个应力分量扩即,.`__N。,n.万U`=一~,犷-一直杆段’-t几:丑I_,+:犷。(7)NK万,1U=一-一—分曲杆段A笠_I(l一K奥黔)式,,。其中系数K在外边界取一1内边界取1,,a=,,二,截面内部对于直杆段由0oc得。,=+~~上,粤(8)华了卫1.,,。其它应力分量为零因而属单向应力状态且沿截面Y向线性分布对,,于曲杆段的截面内部应力属复杂应力状态可用前面推导的普遍公式运算各分。量。14运
8、算结果与分析,,,根据以上分析编制了相应程序以MZ级功28船用无档环为例在PCse1500A机上,,,运行后通过接口技术由宽行打印机输出各截面应力分量如表1所示(为节省篇幅这里只列出三个截面的情况)。边界应力分布如图。3所示图4和图5分别为回归分析:。、后输出的环直杆部分OC截面和冠头部位OB截面应力分布图图表中所有应力分童均4期何惠际:第无档健环的应力分析25无,口,C截面上的平均应力值a。,量纲化即把某载荷下的应力值除以杆中段O本文中若,。无特别声明凡是应力均为如此无量纲化了的衰1各截面应力分量(内应力)
9、直杆Y习少丁夕召aU一一1。50E000。00E八`ùUnù.nUn八“ù甘八n八n.Uno0。00E0014(+)一一。一01。。10785E000E000E00一。一。00E。一6714E020000E00。一01。。一2642E000E000E00一~二I止皿。350。。200242lE0000E000E00。。00E。6207E000000E00。278E。。1000000E000E00。。
