Teoría acoustoelástica y análisis de modos de estructuras atornilladas bajo precarga
Autores: Zhao, Lei; Kuang, Rui; Tian, Guizhong; Shi, Xiaona; Sun, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Teoría acoustoelástica y análisis de modos de estructuras atornilladas bajo precarga
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Conexiones atornilladas
Precarga
Teoría acoustoelástica
Respuesta modal
Propiedades intrínsecas
Estudio de parámetros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las conexiones atornilladas son una característica común de las conexiones en estructuras mecánicas, empleadas para asegurar las partes conectadas mediante el apriete de tuercas y proporcionando precarga. La precarga es susceptible a varios factores que pueden llevar a un posible aflojamiento de los tornillos. La teoría acoustoelástica es la medida más común del estrés en la estructura de un tornillo. El presente estudio investiga la relación entre las propiedades inherentes de una estructura y sus propiedades acoustoelásticas. La respuesta modal de la estructura atornillada bajo diferentes fuerzas de precarga se estudia al traducir la relación acoustoelástica de la estructura en un análisis de sus propiedades intrínsecas. El análisis modal refleja el cambio relativo en la velocidad de onda que se determina implícitamente en función de las frecuencias propias de la estructura. Se presenta en este documento una formulación de frecuencia de estructuras atornilladas clásicas basada en la teoría acoustoelástica para llevar a cabo el análisis de características intrínsecas de las estructuras atornilladas. Los resultados de simulación de COMSOL5.4 están bajo los coeficientes de elasticidad acústica para la propagación de ondas ultrasónicas en estructuras de tornillos, como lo predice la teoría de elasticidad acústica, y las soluciones actuales se comparan con las disponibles en la literatura para confirmar su validez. Se presenta un estudio sistemático de parámetros para estructuras atornilladas bajo las precargas variables con diferentes parámetros de material, constantes elásticas de Lame, constantes elásticas de tercer orden de Murnaghan y parámetros estructurales. Estos resultados pueden servir como un punto de referencia para los investigadores en este campo.
Descripción
Las conexiones atornilladas son una característica común de las conexiones en estructuras mecánicas, empleadas para asegurar las partes conectadas mediante el apriete de tuercas y proporcionando precarga. La precarga es susceptible a varios factores que pueden llevar a un posible aflojamiento de los tornillos. La teoría acoustoelástica es la medida más común del estrés en la estructura de un tornillo. El presente estudio investiga la relación entre las propiedades inherentes de una estructura y sus propiedades acoustoelásticas. La respuesta modal de la estructura atornillada bajo diferentes fuerzas de precarga se estudia al traducir la relación acoustoelástica de la estructura en un análisis de sus propiedades intrínsecas. El análisis modal refleja el cambio relativo en la velocidad de onda que se determina implícitamente en función de las frecuencias propias de la estructura. Se presenta en este documento una formulación de frecuencia de estructuras atornilladas clásicas basada en la teoría acoustoelástica para llevar a cabo el análisis de características intrínsecas de las estructuras atornilladas. Los resultados de simulación de COMSOL5.4 están bajo los coeficientes de elasticidad acústica para la propagación de ondas ultrasónicas en estructuras de tornillos, como lo predice la teoría de elasticidad acústica, y las soluciones actuales se comparan con las disponibles en la literatura para confirmar su validez. Se presenta un estudio sistemático de parámetros para estructuras atornilladas bajo las precargas variables con diferentes parámetros de material, constantes elásticas de Lame, constantes elásticas de tercer orden de Murnaghan y parámetros estructurales. Estos resultados pueden servir como un punto de referencia para los investigadores en este campo.