由于大型转台轴承的安装采用螺栓连接,螺栓的受力对轴承的运转有较大的影响,文中以圆柱滚子与双向推力滚针组合转台轴承为例,结合其工况,运用有限元分析计算了与转台轴承相连接的螺栓的最大工作应力及交变应力,并分析了不同预紧力对螺栓交变应力的影响。

摩擦型高强螺栓是钢结构中常用的螺栓连接形式。在设计中认为钢板之间的拉力完全通过钢板之间的接触摩擦力传递，不考虑螺杆受剪或受弯，为此，需要在螺栓上施加一定水平的预拉力。对于采用多排螺栓传递拉力的钢板搭接连接，当螺栓排数较多时，螺栓传力的不平衡性已经得到实验验证，但涉及接触问题的数值计算分析目前尚不多见，本文尝试通过COSMOS有限元软件分析拉力在钢板之间的传递规律，希望能对工程应用有所帮助。

航天器结构的微振动会影响其精度,随着螺栓连接结构广泛运用在航天器结构中,而螺栓连接会对整个结构的强度及阻尼产生影响,使得结构出现非线性。研究了具有螺栓连接的铝蜂窝板,采用Iwan模型来表征该系统连接部位的非线性特性,结合边界条件和连接部位的连续性条件,建立其二自由度非线性动力学模型,并采用多尺度法对此系统进行求解,最终获得其非线性频率响应函数。以理论模型为基础,建立该系统的有限元模型,连接部位用Iwan模型替代,并进行相应的试验,最终验证了该理论模型的正确性,为进一步研究航天器的减振问题提供了可靠的依据。

螺栓连接结构的受迫振动通常存在非线性谐振效应,这会影响基于线性近似的悬臂梁结构特征频率优化结果的可信度,因此必须对其谐振效应加以抑制。分析非线性来源可知螺栓连接面的碰撞等因素导致了非线性,提出在螺栓连接结合面添加弹性胶层的方法来弱化由于螺栓接触状态的周期变化导致的谐振效应,实验结果表明胶层的添加可以明显减弱螺栓固定结构非线性谐振。在此试验结果的基础上,利用拓扑优化方法,以应变能极小为目标对胶接层分布进行优化设计,仿真结果表明优化后的胶层分布可有效的抑制谐振响应。

螺栓联接结构中存在着高度非线性接触特点,导致设计人员在对其进行计算时基于一定的假设前提,将螺栓联接结构理想化。文中将借助于有限元软件ANSYS对螺栓联接结构进行数值模拟计算,计算模型充分考虑螺栓联接结构中的非线性因素,并将数值模拟计算结果与设计规范中的传统计算结果进行比较,得到相应的结论。

应用模糊可靠性理论，考虑了螺栓组预紧力和轴向力荷载条件，研究了液压缸螺栓组连接的模糊可靠度设计方法，并给出了工程实例。