外文翻译-关于螺栓接合接触压力分布的表征

毕业设计（论文）外文文献翻译（本科学生用）题目关于螺栓接合接触压力分布的表征学生姓名学号学部（系）机械与电气工程学部专业年级09机械设计制造及其自动化指导教师职称或学位教授2013年2月14日外文文献翻译（译成中文1000字左右）【主要阅读文献不少于5篇，译文后附注文献信息，包括作者、书名（或论文题目）、出版社（或刊物名称）、出版时间（或刊号）、页码。提供所译外文资料附件（印刷类含封面、封底、目录、翻译部分的复印件等网站类的请附网址及原文）】CHARACTERIZATIONOFCONTACTPRESSUREDISTRIBUTIONINBOLTEDJOINTSMBMARSHALL,RLEWISANDRSDWYERJOYCEDEPARTMENTOFMECHANICALENGINEERING,THEUNIVERSITYOFSHEFELD,MAPPINSTREET,SHEFELDS13JD,UKABSTRACTTHEQUANTICATIONOFCONTACTAREAANDPRESSUREDISTRIBUTIONINABOLTEDJOINTISESSENTIALINFORMATION,ASITDETERMINESTHEINTEGRITYOFTHECOUPLINGCURRENTBOLTEDJOINTDESIGNSTANDARDSAREBASEDONANALYTICALSOLUTIONSOFTHEPRESSUREDISTRIBUTIONWHICH,BECAUSEOFTHEINHERENTASSUMPTIONS,FREQUENTLYDONOTACCURATELYREPRESENTTHEREALCONDITIONSINAJOINTTHISSTUDYUSESANONINTRUSIVEULTRASONICTECHNIQUETOQUANTIFYTHECONTACTPRESSUREDISTRIBUTIONINABOLTEDCONNECTIONTHEADVANTAGEOFTHISEXPERIMENTALTECHNIQUEISTHATTHEEFFECTOFACTUALCONTACTCONDITIONSCANBEDETERMINEDANULTRASONICWAVEISFOCUSEDONTOTHECLAMPEDINTERFACE,ANDTHEREFLECTEDSOUNDSIGNALRECORDEDINAREASWHERETHECONTACTPRESSUREISHIGH,MOSTOFTHEULTRASOUNDISTRANSMITTED,ANDTHEREFLECTEDSOUNDSIGNALISWEAKWHEREAS,WHENTHECONTACTPRESSUREISLOW,THEVASTMAJORITYOFTHEULTRASOUNDISREECTEDBACKAPARALLELEXPERIMENTALCALIBRATIONISTHENUSEDTONDTHERELATIONSHIPBETWEENTHEREECTEDSOUNDSIGNALANDCONTACTPRESSUREINTHISWAY,THEPRESSUREDISTRIBUTIONINACLAMPEDINTERFACEISDETERMINEDFORASERIESOFDIFFERENTBOLTTORQUESTWODIFFERENTINTERFACESWEREINVESTIGATEDTHERSTCONSISTEDOFTWOGROUNDSURFACESCLAMPEDTOGETHER,ANDTHESECONDATURNEDPROLEPRESSEDAGAINSTAGROUNDSURFACETHEEFFECTOFAWASHERUNDERNEATHTHEBOLTHEADWASALSOCONSIDEREDTHETURNEDPROLEWASFOUNDTOCAUSETHECONTACTTOSPREADTHEREWASALSOACERTAINDEGREEOFFRAGMENTATIONLEADINGTOHIGHERPEAKPRESSURESTHANINTHEGROUNDINTERFACECASEWITHAWASHERPOSITIONEDUNDERTHEBOLTHEADFORTHETURNEDCASE,THECLAMPINGPERFORMANCEOFTHEBOLTWASIMPROVEDGOODAGREEMENTWASFOUNDWHENCOMPARINGTHEULTRASONICMEASUREMENTSWITHPREVIOUSSTUDIES,WITHRESPECTTOTHESPREADOFTHECONTACTPRESSUREDISTRIBUTIONHOWEVER,INTHISSTUDY,THEPEAKCONTACTPRESSUREWASFOUNDTOOCCURAWAYFROMTHEEDGEOFTHEBOLTHOLEANDTOBEINUENCEDBYTHEEDGEOFTHEBOLTHEADKEYWORDSBOLTEDJOINTS,CONTACTPRESSUREINTRODUCTIONBOLTSAREACOMMONLYUSEDMECHANICALATTACHMENTMECHANISMBECAUSEOFTHEIRSIMPLICITYANDLOWCOSTTHEYAREUSEDINMANYDIFFERENTENGINEERINGSITUATIONS,ANDCANTAKEONAWIDEVARIETYOFFORMSWHENUSINGABOLTTOCONNECTTWOORMORECOMPONENTS,ITISESSENTIALTHATTHECORRECTTYPEBEUSEDTOENSURETHEINTEGRITYOFTHEJOINTTHEINTEGRITYOFBOLTEDCONNECTIONSHASBEENTHEFOCUSOFMANYPREVIOUSRESEARCHINVESTIGATIONSTODATE,STUDIESHAVEFOCUSEDONTWOKEYAREASRST,THESTIFFNESSOFTHEBOLTEDJOINTANDITSRESPONSETOLOADING,ANDSECONDLYTHEGEOMETRYANDMAGNITUDEOFTHECONTACTPRESSUREDISTRIBUTIONINACLAMPEDINTERFACE18THEINTERFACEPRESSUREDISTRIBUTIONISREQUIREDWHENCALCULATINGTHECLAMPINGPERFORMANCEOFTHEBOLTANDTHEJOINTSTIFFNESSITISALSOUSEDWHENASSESSINGTHEFATIGUELIFEOFTHECONNECTIONFORCALCULATION,SEEREF1,ALONGWITHITSABILITYTOCONDUCTTHERMALENERGY2PREVIOUSSTUDIESONBOLTEDJOINTSHAVEPRINCIPALLYUSEDELASTICANALYTICALMODELSORNUMERICALTECHNIQUESFERNLUND3ANDGREENWOOD4BOTHPROPOSEELASTICSOLUTIONSASADESIGNTOOLFORANALYZINGBOLTEDJOINTSHOWEVER,BOTHTHESESTUDIESMAKEUSEOFTHEASSUMPTIONTHATTHETWOBOLTEDPLATESCANBECONSIDEREDIDENTICALTOASINGLEPLATEOFTHESAMECOMBINEDTHICKNESSSIMILARLY,GOULDANDMIKIC5DEVELOPEDANUMERICALMODELGIVINGCONTACTPRESSURESINACLAMPEDINTERFACE,BUTINTHISCASEWITHOVERSIMPLIEDEXTERNALLOADCONDITIONSTHEYNEGLECTEDTOMODELTHEBOLTINTHECONTACT,BUTRATHERLOADEDTHEJOINTUSINGADISTRIBUTEDSURFACELOADREPRESENTATIVEOFTHEPRESSUREUNDERTHEBOLTHEADTHENITEELEMENTWORKOFZIADAANDABDELLATYIF6,LOOKEDTOCOMBINEACASEOFTWOCLAMPEDPLATESALONGWITHAMOREREALISTICEXTERNALLOADCONDITION,ANDTHISMETWITHSOMESUCCESSTHESTUDYSHOWEDTHEIMPORTANCEOFTHEBOLTGEOMETRYONTHEINTERFACEPRESSUREDISTRIBUTION,ANDTHENECESSITYOFINCLUDINGITINTHENITEELEMENTMODELCLEARLY,ANEXPERIMENTALTECHNIQUEISREQUIREDFORDETERMININGTHEINTERFACEPRESSUREDISTRIBUTIONINABOLTEDJOINTTOVERIFYTHESENUMERICALMODELSCONCLUSIONSAMETHODHASBEENESTABLISHEDTODETERMINEINTERFACEPRESSUREINABOLTEDJOINTTHEMETHODUSESREECTEDULTRASONICMEASUREMENTSANDAPARALLELCALIBRATIONPROCEDURETHEINTERFACEPRESSUREDISTRIBUTIONHASBEENDETERMINEDFORGROUNDINTERFACECONDITIONS,ANDALSOFORTHECASEOFATURNEDPROLEAGAINSTAGROUNDSURFACETHEEFFECTOFAWASHERUNDERTHEBOLTHEADWASALSOINVESTIGATEDTHEEXPERIMENTALRESULTSSHOWANINCREASEINJOINTLOADASTHEBOLTISTIGHTENEDTHEREIS,HOWEVER,NOSPREADOFTHECONTACTASTHEBOLTTORQUEISINCREASEDITWASFOUNDTHATTHEINTRODUCTIONOFATURNEDPROLEFRAGMENTEDTHECONTACT,RESULTINGINALARGERCONTACTSPREADWITHHIGHERPEAKPRESSURESTHANTHEGROUNDSURFACECASEAWASHERWASFOUNDTOINCREASETHEBOLTCLAMPINGPERFORMANCEWHENUSEDFORTHETURNEDSURFACECASEGOODAGREEMENTWASFOUNDWHENCOMPARINGTHEULTRASONICMEASUREMENTSTOPREVIOUSSTUDIES,WITHRESPECTTOTHESPREADOFTHECONTACTPRESSUREDISTRIBUTIONHOWEVER,INTHISSTUDY,THEPEAKCONTACTPRESSUREWASFOUNDTOOCCURAWAYFROMTHEEDGEOFTHEBOLTHOLE,ANDTOBEINUENCEDBYTHEEDGEOFTHEBOLTHEADTHISCONTRASTSWITHPREVIOUSWORK,ANDISLIKELYTOBEDUETOSIMPLIFYINGASSUMPTIONSMADEINTHOSESTUDIESTHESURFACEROUGHNESSPROLECANLEADTOSIGNICANTCHANGESINTHESPREADOFTHECONTACT,WHICHISACRITICALPARAMETERINDETERMININGJOINTSTIFFNESSUSEDINFATIGUECALCULATIONSSOMESTUDIESRECOMMENDASINGLEESTIMATEOFTHECONTACTSPREADREGARDLESSOFTHESURFACENISHTHISSTUDYHIGHLIGHTSTHENEEDTOCORRECTLYESTIMATETHESPREADOFTHECONTACT,ASITCANSIGNICANTLYAFFECTTHEJOINTMEMBERSTIFFNESSTHEMETHODISLIMITEDBYTHERESOLUTIONOFTHEULTRASONICTECHNIQUECURRENTLYCONTACTPRESSURESAREAVERAGEDOVERA1MMDIAMETER,WHICHISTHEFOCUSEDSPOTSIZEOFTHETRANSDUCER关于螺栓接合接触压力分布的表征MB马歇尔,R。刘易斯和RS德怀尔乔伊斯机械工程系,谢菲尔德大学MAPPINSTREET,SHEFFIELDS13JD、英国摘要一个螺栓连接关于接触面积和压力分布的量化是很重要的信息，因为它决定了耦合的完整性。当前的螺栓接头设计标准是基于分析解决方案的压力分布,由于固有的假设,这个压力分布经常不准确地代表在一个连接中真正的条件。本研究使用一个非侵入性的超声波技术来量化在一个螺栓连接中接触压力的分布。这个试验技术的优势是,实际接触条件的影响可以确定。一个超声波是关注到夹紧的接口,和反射的声音信号记录。在接触压力很高的区域,大部分的超声被传播，反射声信号微弱。然而,当接触压力低的时候,绝大多数的超声波就被反射回来。一个平行的实验性质的校准将用于查找反映声信号和接触压力之间的关系。通过这种方式,在一个固定界面内的压力分布确定了一系列不同的螺栓扭矩。对两个不同的接口进行了调查第一种是由两个地面表面夹在一起的,第二种是把配置文件贴在地面。洗衣机下面螺栓头的影响也被考虑在内。配置文件被发现为是接触传播的原因有一定程度的分裂导致比在地面接口情况中更高的峰值压力。随着一个定位在螺栓头的垫圈的转动,螺栓的夹紧性能得到了提高。当把超声波测量与之前的研究比较时，对于接触压力分布的扩散，良好的协议就此达成。然而,在这项研究中,峰值接触压力被发现发生在远离边缘的避风港,而且这个峰值接触压力会被螺栓头边缘素所影响。关键词螺栓连接接触压力引言螺栓是一种常用的机械附件机制由于其简单和低成本。他们被用在许多不同的工程情况,可以采取各种各样的形式。当使用一个螺栓来连接两个或多个组件,正确的类型被用来确保完整性的联合是必要的。螺栓连接的完整性一直是许多先前的研究调查的焦点。到目前为止,研究主要集中在两个关键领域第一,螺栓连接的刚度及其应对加载的反应,其次是在一个固定接口18中接触压力分布的几何和震级。当计算螺栓夹紧性能和接合处刚度时，界面压力分布就会要用到。连同它的导电能力,热能量2，它也用于疲劳寿命评估时的连接用于计算,见文献1。之前关于螺栓连接的研究主要使用了弹性分析模型和数值技术。FERNLUND3和GREENWOOD4两个都提出了灵活的解决方案作为设计工具来分析螺栓接合。然而,这两个研究利用了一个假设，就是两个螺栓板可以被认为是相同的，对于相同的结合厚度的单一板来说。同样,古尔德和MIKIC5开发了一种能够在一个固定接口提供接触压力的数值模型,但这种数值模型在这种情况下与外部负载条件下过于简单化。他们忽略了模型的螺栓的接触,而是联合使用分布式加载表面荷载代表压力在螺栓头。有限元ZIADA工作和ABDELLATYIF6,期待要把一个两个夹紧板的情况和一个更现实的外部载荷条件结合在一起,这取得了一些成功。研究表明了螺栓几何在界面压力分布的重要性,包括它在有限元模型的必要性。显然,一个实验性的技术要求确定在一个螺栓连接界面压力分布来验证这些数值模型。结论确定在一个螺栓连接中接触面的压力的方法已经建立。该方法使用反射超声波测量和一个平行校准程序。接触面压力分布决定了地面接触的条件,同样决定了一个转动的剖面对抗地面的情况。在螺栓头下面洗衣机的影响也被研究调查。结果表明当螺栓拧得更紧的时候联合载荷会增加。然而,没有接触传播的螺栓扭矩增大。据发现,引入一个被接触造成破碎的剖面,会导致一个比地面情况更大的接触传播与更高的峰值压力。当用于转动的表面情况时，我们发现一个垫圈会增加螺栓夹紧性能。就接触压力分布的传播而言，良好的协议是比较超声测量与以往的研究时发现的。然而,在这项研究中,峰值接触压力被发现发生在远离螺栓孔的边缘,而且会被螺栓头的边缘影响。这与之前的工作相比较,很可能是由于简化了在这些研究中的假设。表面粗糙度轮廓可以显著改变接触的传播,这是一个在确定用于疲劳计算的接头刚度时的关键参数。一些研究推荐了一个关于接触传播简单的估计，不管表面光洁度的情况下。这项研究强调了正确地估计接触传播的需要,因为它可以显著影响连接刚度。该方法由超声技术的分辨力而有限。目前接触压力平均在一个1毫米直径,即传感器的聚焦光斑尺寸。文献1SHIGLEY,JEANDMISCHKE,CR2001MECHANICALENGINEERINGDESIGN,6THEDNMCGRAWHILL,SINGAPORE2LEE,S,SONG,S,MORAN,KPANDYOOVANOVICH,MM1993ANALYTICALMODELLINGOFTHERMALRESISTANCEINBOLTEDJOINTSPROCASMECONFENHANCEDCOOLINGTECHELECTRONICSAPPL,ASME,HTDVOL263,1151223FERNLUND,I1970DRUCKVERTEILUNGZWISCHENDICHTACHENANVERSCRABTENANSCHENKONSTUKTION22,2182244GREENWOOD,JA1964THEELASTICSTRESSESPRODUCEDINTHEMIDPLANEOFASLABBYPRESSUREAPPLIEDSYMMETRICALLYATITSSURFACESPROCCAMBPHILSOCCAMBENGL60,1591695GOULD,HHANDMIKIC,BB1972AREASOFCONTACTPRESSUREDISTRIBUTIONINBOLTEDJOINTSTRANSASMESERB,JENGINDUST94,8648706ZIADA,HHANDABDELLATYIF,AK1980LOADS,PRESSUREDISTRIBUTIONANDCONTACTAREAINBOLTEDJOINTSPROCINSTENGINDIA,JMECHENG61,931007SAWA,T,KUMANO,HANDMOROHOSHI,T1996THECONTACTSTRESSINBOLTEDJOINTWITHATHREADEDBOLTEXPMECH36,17238ITO,Y,TOYODA,JMANDNAGATA,S1977INTERFACEPRESSUREDISTRIBUTIONINABOLTFLANGEASSEMBLYASMEPAPERNO77WA/DE119TATTERSALL,AG1973THEULTR