[发明专利]一种表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法和装置

说明书

本发明提供了一种表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法和装置，涉及机械工程技术领域。该方法包括：对螺纹面进行预处理并确定分析受力方向；根据所述螺纹面沿径向方向的区域创建基本单元模型，根据所述螺纹面沿螺旋方向的区域创建串联系统模型；在所述基本单元模型施加压力，并通过离散分析得到所述基本单元模型的受力数据，在所述串联系统模型施加压力，并通过离散分析得到所述串联系统模型的受力数据；根据所述基本单元模型的受力数据和所述串联系统模型的受力数据，演化螺纹面局部的滑移行为。本发明实施例通过构建模型，且对模型进行改进以实现表征螺纹面局部滑移行为，避免了现有技术无法准确描述螺纹面的复杂力学行为的问题。

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，特别涉及一种表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法和装置。

背景技术

螺纹连接是机械、建筑、交通、航空、航天、船舶、家具等领域中应用最广泛的连接方式之一，它可以产生很大的连接力，便于重复拆装，易于大批量生产，造价低廉。振动条件下螺纹连接很容易产生松动，松动将降低螺纹的连接性能，诱发疲劳断裂，引发严重的安全事故。当前的研究结果已经表明振动条件下螺纹面的局部滑移累积是导致螺纹连接松动的根本原因，然而由于螺纹面形状的复杂性，很难对螺纹面的复杂力学行为进行准确描述，导致当前没有能够表征螺纹面局部滑移累积行为的理论方法和装置进行构建模型。

发明内容

本发明实施例提供一种表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法和装置，以解决现有技术无法准确描述螺纹面的复杂力学行为的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种表征螺纹面局部滑移行为的模拟方法，包括：

对螺纹面进行预处理并确定分析受力方向，所述受力方向至少包括：螺旋方向和径向方向；

根据所述螺纹面沿径向方向的区域创建基本单元模型，根据所述螺纹面沿螺旋方向的区域创建串联系统模型，其中，所述基本单元模型由多个弹簧、多个滑块、第一边界条件和第二边界条件连接组成，所述串联系统模型由多个弹簧、多个滑块以及第三边界条件连接组成；

在所述基本单元模型施加压力，并通过离散分析得到所述基本单元模型的受力数据，在所述串联系统模型施加压力，并通过离散分析得到所述串联系统模型的受力数据；

根据所述基本单元模型的受力数据和所述串联系统模型的受力数据，演化螺纹面局部的滑移行为。

进一步地，对螺纹面进行预处理并确定分析受力方向，包括：

对螺纹面进行三维处理，确定x轴，y轴和z轴，其中所述x轴为螺旋方向，所述y轴为径向方向。

进一步地，根据所述螺纹面沿径向方向的区域创建基本单元模型，包括：

选取第一预设平面并确定所述第一预设平面的x1轴方向和y1轴方向；

在所述第一预设平面的y1轴方向放置多个滑块，其中，所述多个滑块位于同一垂直轴线，且在每两个滑块之间用相同的第一内部弹簧进行连接；

在x1轴方向上将每个滑块分别与所述第一预设平面外部的第一预设长杆分别通过多个第一外部弹簧进行连接，其中，多个第一外部弹簧互相平行；

在y1轴方向上所述第一预设平面两端的滑块分别与所述第一边界条件和所述第二边界条件进行连接。

进一步地，根据所述螺纹面沿螺旋方向的区域创建串联系统模型，包括：

选取第二预设平面并确定所述第二预设平面的x2轴方向和y2轴方向；

在所述第二预设平面的x2轴方向放置多个滑块，其中，所述多个滑块位于同一水平轴线，且在每两个滑块之间用相同的水平弹簧进行连接；