考虑螺栓连接的吊挂式薄壁柱壳固有特性分析

马辉^1,2，付强¹，李坤¹，樊富友³

1. 东北大学机械工程与自动化学院2. 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室3. 中国兵器集团公司长沙机电产品研究开发中心

摘 要：以含螺栓连接的吊挂式薄壁柱壳为研究对象,采用商用有限元分析软件ANSYS建立了系统的全实体/梁-壳混合有限元模型.基于所建立的模型,分析讨论了自由/约束边界,法兰/吊挂处预紧力对系统固有特性的影响,并通过试验进行了对比验证.研究结果表明:本文所建立的有限元模型能较好地模拟螺栓连接处界面接触压力及其分布情况,且在保证一定精度的前提下,梁-壳混合模型较全实体模型的计算效率高;吊挂约束的存在对系统的固有频率和振型影响较大;法兰处螺栓预紧力对系统第5～8阶固有频率影响较大,而吊挂处螺栓预紧力对系统前3阶固有频率影响较大.

关键词：螺栓连接;吊挂;薄壁柱壳;固有特性;预紧力;