Wpływ nieliniowości warstwy stykowej między elementami łączonymi w połączeniu wielośrubowym na wartości napięcia wstępnego śrub

• Autorzy: Grzejda R.

Warianty tytułu

EN

Effects of nonlinearity of a contact layer between elements joined in a multi-bolted connection on preload values in bolts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy rozpatrzono zagadnienie modelowania asymetrycznych kołnierzowych połączeń wielośrubowych na etapie napinania wstępnego. Model fizyczny połączenia zbudowany jest z odkształcalnego kołnierza mocowanego do nieodkształcalnej ostoi za pomocą liniowych sprężyn modelujących śruby. Pomiędzy elementami łączonymi wprowadzono liniową warstwę stykową typu winklerowskiego. Zbadano wpływ nieliniowości warstwy stykowej na wartości sił napięcia wstępnego w śrubach liczone według proponowanego modelu dla przykładowych połączeń wielośrubowych. Wyniki obliczeń zestawiono z wynikami badań doświadczalnych przedstawionymi w pracy [1].

EN

In the paper, modelling and calculations of an asymmetrical multi-bolted flange connection at the assembly stage are presented. A physical model of the joint is based on a flexible flange element that is connected with a rigid support by means of linear spring elements which substitute bolts. Between the flange element and the support, the linear Winkler model of a contact layer is taken into consideration. Through example of a few multi-bolted connections, influence of nonlinearity of the contact layer between joined elements on computational values of the bolt preloads has been investigated. Results obtained from the calculations are compared with experimental results described in [1].

Słowa kluczowe

PL

połączenie wielośrubowe; montaż połączenia; napięcie wstępne

EN

multi-bolted connection; assembly condition; preload

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 63, nr 1
• Strony: 75--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Grzejda R.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zakład Podstaw Konstrukcji Maszyn, 70-310 Szczecin, al. Piastów 19

Bibliografia

• [1] R. Grzejda, A. Witek, K. Konowalski, Doświadczalne badania niesymetrycznego połączenia wielośrubowego obciążonego mimośrodowo, PM, 71, 1, 2012, 21-27.
• [2] U. A. Khashaba, H. E. M. Sallam, A. E. Al-Shorbagy, M. A. Seif, Effect of washer size and tightening torque on the performance of bolted joints in composite structures, Compos. Struct., 73, 3, 2006, 310-317.
• [3] J. M. Mínguez, J. Vogwell, Effect of torque tightening on the fatigue strength of bolted joints, Eng. Fail. Anal., 13, 8, 2006, 1410-1421.
• [4] Y. Jiang, M. Zhang, T.-W. Park, Ch.-H. Lee, An experimental investigation on self-loosening of bolted joints, Analysis of bolted joints, Proc. of the 2003 ASME Pressure Vessels and Piping Conference, ASME, Cleveland, 2003, 17-22.
• [5] J. Jachimowicz, E. Szymczyk, G. Sławiński, A. Derewońko, W. Wronicz, Modele globalne i lokalne MES w analizie struktur lotniczych na przykładzie fragmentu skrzydła samolotu PZL M28 Skytruck, Biul. WAT, 59, 1, 2010, 35-59.
• [6] S.-H. Ju, C.-Y. Fan, G. H. Wu, Three-dimensional finite elements of steel bolted connections, Eng. Struct., 26, 3, 2004, 403-413.
• [7] M. B. Marshall, R. Lewis, R. S. Dwyer-Joyce, Characterisation of contact pressure distribution in bolted joints, Strain, 42, 1, 2006, 31-43.
• [8] H. Ma, Ch. Cho, T. Wilkinson, A numerical study on bolted end-plate connection using shape memory alloys, Mater. Struct., 41, 8, 2008, 1419-1426.
• [9] K. W. Mcquillan, G. L. Milne, G. Smith, Achieving a leak free start up - impossible dream or achievable project?, Analysis of bolted joints, Proc. of the 2003 ASME Pressure Vessels and Piping Conference, ASME, Cleveland, 2003, 39-45.
• [10] A. Witek, R. Grzejda, Analiza procesu wprowadzania napięcia wstępnego w niesymetrycznym, nieliniowym połączeniu wielośrubowym, ATMiA, 26, 2, 2006, 271-280.
• [11] A. Witek, R. Grzejda, Obliczenia obciążenia śrub podczas montażu niesymetrycznego połączenia wielośrubowego, Mat. XXII Sympozjonu PKM, tom 4, Akademia Morska, Gdynia, 2005, 391-398.
• [12] E. Wittbrodt, I. Adamiec-Wójcik, S. Wojciech, Dynamics of flexible multibody systems: Rigid finite element method, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2006.
• [13] O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, The finite element method for solid and structural mechanics, Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford, 2005.
• [14] R. Grzejda, Modelowanie i obliczenia wielośrubowego połączenia elementu korpusowego na nieliniowym podłożu sprężystym, rozprawa doktorska, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Szczecin, 2009.