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《销耳应力函数推导和尺寸设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、销耳应力函数和构造设计旷新辉,尚宏艳(湖北省路桥集团冇限公司,武汉430000)摘耍:销轴连接作为一个重要的连接方式,在结构设计上有许多应用,如机械工程上的连杆、桥梁上的销耳式斜拉索等;销轴连接的耳板、销轴属于接触结构,木身的局部应力复朵,销轴和销耳之间属丁-接他应力,销耳本身有开孔应力集屮;目前国内外相关规范对销耳的计算设计方法有平均应力法、弹性曲梁法、赫兹接触应力法、有限元法等,各种方法的讣算流程和考虑的重点不一致,采用的材料强度、安全系数多样,构造型式也不同,笔者觉得冇必要从整体出发,推导出统一
2、的应力函数关系,并统一构造设计流程,推荐合理的构造参数,避免销轴连接出现常见的6种破坏形式,供相关行业制定自己的规范时参考。关键词:销耳;应力函数;构造设计THESTRESSFUNCTIONANDCONSTITUTIONDESIGNOFPINKUANGXinhui,ShangHongyanHubeiProvinceRoadandBridgeCo.tLtd,Wuhan430000Abstract:Asanimportantmodeofconnection,pinshaftconnectionhasbee
3、nwidelyusedinStructureDesign,suchasconnectionrodinMechanicalEngineering,pinhingeconnectionsofstaycablesinBridgeProject,etc.Theearplateandthepinaxleofpinshaftconnectionbelongstocontactstructure,thelocalstressofwhichiscomplexoriginally,andthestressbetween
4、themiscontactstress.meanwhile,thereisstressconcentrationintheearplatewithopening.Atpresent,thecalculatinganddesigningmethodsofthepininrelevantcodesandstandardsathomeandbroad.includingaveragestrainmethod,elasticcurvedbeamsmethod,Hertz1contactstressmethod
5、andfiniteelementmethod,andsoon•thecalculationflowandtheemphasispointofwhichisinconsistent,therefore,materialstrengthandsafetyfactorismultiplicity,structuralformisdifferent.Theauthorthinksthatifsnecessarytosolvetheproblemintheoverallperspectiveforwhichau
6、nifiedrelationshipofthestressfunctionisdeduced.Then,unitingthefeaturesofdesigningprocess,recommendingreasonableconstitutionparameter,avoiding6failureformsthatoftenoccurinpinshaftconnection,providingreferenceforrelevantindustrieswhenestablishingspecifica
7、tions.Keywords:Cableforces;Lineshape;Unstressedlength;Theequivalentelasticmodulus;Changingofcableangles;Temperaturestress;Relaxationstress;Anchorpointoffsetstress1.前言悄轴连接作为一种重要的连接方式在很多结构屮经常采用,该部位应力复杂,通常情况下釆用有限元法来模拟,由于构造不合理常出现以下6利「破坏形式(如图la・f所示):孔边的净截面受拉
8、破坏、板孔顶的撕裂破坏、板孔顶的剪切破坏、孔樂的挤压破坏、销轴的剪切破坏和销轴的弯曲破坏。(a)受N0E坏(b)孔MIKCHS坏(0孔阳穷切K坏(d)扎■挤压破坏(e)切•坏(0«1・
9、穹曲破坏图1、销轴连接破坏形式鉴于此,有必要从整体出发,推导出销耳的应力函数,并通过函数关系拟定合理的构造参数,避免常见的破坏形式。2.销耳的应力函数推导:考虑到耳板的厚度和平面尺寸相比较小,利用平而应力分析方法來确定耳板的应力函数。对于圆孔平面应力问题,采用极坐标来求解