Un modelo termomecánico para deformaciones variables en el tiempo de la conexión de interferencia de espiga bajo ensamblaje por ajuste a presión
Autores: Zhu, Junjiang; Yuan, Bo; Mao, Yibai; Zhou, Ping; Sun, Qingchao; Fang, Guozhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un modelo termomecánico para deformaciones variables en el tiempo de la conexión de interferencia de espiga bajo ensamblaje por ajuste a presión
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Ajuste por interferencia
Estructura de conexión
Rotor de motor a reacción
Proceso de ensamblaje por contracción
Deformación térmica
Análisis de conexión por interferencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La estructura de conexión de ajuste por interferencia se utiliza ampliamente en diversas industrias. A diferencia de la estructura de conexión convencional, la conexión del rotor del motor a reacción tiene una estructura de espiga-bolt. La calidad del proceso de ensamblaje por ajuste a presión afecta directamente el rendimiento final del ensamblaje del rotor. La complejidad de la estructura de conexión y la deformación térmica variable en el tiempo presentan grandes desafíos para analizar los patrones de formación del rendimiento de conexión. Sin embargo, los métodos existentes de análisis de conexión por interferencia se utilizan principalmente en una amplia gama de estructuras de conexión por interferencia, lo que dificulta su aplicación en conexiones de baja altura por interferencia para los rotores de motores a reacción. Este artículo introduce un modelo de presión de ajuste por interferencia termomecánico. Primero, se establece un modelo teórico para la presión de ajuste por interferencia considerando cargas variables en temperatura para obtener la presión variable en el tiempo durante el proceso de ensamblaje. En segundo lugar, se establece un modelo de elementos finitos para explorar la influencia de la interferencia y las cargas térmicas en la presión de espiga y la deformación del borde de montaje. Finalmente, los experimentos validan la precisión tanto del modelo teórico como del análisis de elementos finitos. Los resultados indican que durante el proceso de ensamblaje por ajuste a presión, la presión de ajuste por interferencia exhibe una tendencia de evolución no lineal, y la deformación por torsión del borde de montaje es el resultado de la influencia combinada de la temperatura y la presión de ajuste por interferencia. La ley encontrada en este artículo tiene una perspectiva de aplicación en el establecimiento de parámetros de proceso para el ensamblaje por ajuste a presión de estructuras especiales.
Descripción
La estructura de conexión de ajuste por interferencia se utiliza ampliamente en diversas industrias. A diferencia de la estructura de conexión convencional, la conexión del rotor del motor a reacción tiene una estructura de espiga-bolt. La calidad del proceso de ensamblaje por ajuste a presión afecta directamente el rendimiento final del ensamblaje del rotor. La complejidad de la estructura de conexión y la deformación térmica variable en el tiempo presentan grandes desafíos para analizar los patrones de formación del rendimiento de conexión. Sin embargo, los métodos existentes de análisis de conexión por interferencia se utilizan principalmente en una amplia gama de estructuras de conexión por interferencia, lo que dificulta su aplicación en conexiones de baja altura por interferencia para los rotores de motores a reacción. Este artículo introduce un modelo de presión de ajuste por interferencia termomecánico. Primero, se establece un modelo teórico para la presión de ajuste por interferencia considerando cargas variables en temperatura para obtener la presión variable en el tiempo durante el proceso de ensamblaje. En segundo lugar, se establece un modelo de elementos finitos para explorar la influencia de la interferencia y las cargas térmicas en la presión de espiga y la deformación del borde de montaje. Finalmente, los experimentos validan la precisión tanto del modelo teórico como del análisis de elementos finitos. Los resultados indican que durante el proceso de ensamblaje por ajuste a presión, la presión de ajuste por interferencia exhibe una tendencia de evolución no lineal, y la deformación por torsión del borde de montaje es el resultado de la influencia combinada de la temperatura y la presión de ajuste por interferencia. La ley encontrada en este artículo tiene una perspectiva de aplicación en el establecimiento de parámetros de proceso para el ensamblaje por ajuste a presión de estructuras especiales.