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宝钢1580PC轧机是宝钢三期工程中第一批工程,自投入生产以来,在正常轧制载荷下,联轴器上的安全螺栓被频繁的剪断,严重影响生产的正常进行,造成一定的经济损失。 本文对联轴器上的安全螺栓进行分析,对安全螺栓承载力的各种计算模型进行了较系统的分析研究,通过比较各种模型的优缺点,得到合理的力学模型。进一步建立了有限元模型,利用 Ansys的非线性求解器对本问题进行求解,得到了安全螺栓受力特性和承载能力的数值分析结果。 对联轴器及安全螺栓做了适当的力学模型简化,设计制作了实验模型,在燕山大学结构工程实验室的100吨压力试验机上进行破坏性实验研究,得到了载荷位移曲线和安全螺栓剪断的临界载荷。 通过对各种模型的计算结果和实验结果进行分析比较得出,有限元模型能很好地反映安全螺栓的受力特性,较精确地给出安全螺栓的应力分布规律,是比较准确的计算模型,而简单模型中的纯剪切模型的分析结果与其最为接近。所以在一般的简化计算中,可以选用纯剪切模型作为计算模型。 根据有限元分析软件ANSYS的计算结果和实验结果,得到了安全螺栓断裂的原因、许用载荷、危险点等,对工程实际中安全螺栓的性能改进和安全生产具有重要的指导意义。