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临界应力比下端板连接处高强度螺栓常幅疲劳试验及理论分析

日期:2022年02月24日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:547
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202202161939065498 论文字数:46566 所属栏目:土木工程论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
个常幅数据进行 S-N 曲线的拟合分析,曲线离散性较高。探究了不同高强度螺栓直径在相同材料等级条件下的疲劳强度,得出直径为 20mm 到30mm 的高强度螺栓疲劳强度较高,其中直径为 20mm 和 24mm 的高强度螺栓分别为规范标准建议值的 1.180 倍和 1.104 倍。

(2)利用 MTS 疲劳试验机,在极限应力比(R=0.8)条件下,对 19 个 8.8 级 M24高强度螺栓试件进行常幅疲劳试验,得到 M24 高强度螺栓的疲劳寿命曲线(即 S-N 曲线),得出 8.8 级 M24 高强度螺栓对应的允许应力幅为 71.32Mpa 6210=,是标准建议值的 1.43 倍。

(3)通过对端板连接处高强度螺栓进行 ABAQUS 有限分析,精细化有限元ABAQUS 模拟高强度螺栓应力集中位置与大多数螺栓试件试验断裂位置基本吻合;通过对应力集中数值进行统计,得出 10.9 级高强度螺栓应力集中效应更加显著。

(4)通过对比 8.8 级和 10.9 级螺栓的试验数据和模拟数据,得出疲劳试验与仿真模拟所得 10.9 级高强螺栓 2×106循环次数对应允许名义应力幅分别为 8.8 级高强螺栓 2×106循环次数对应允许名义应力幅的 1.48 倍和 1.12 倍。综上,螺栓的力学性能对疲劳性能影响明显。

(5)最大轴力与疲劳寿命基本呈现线性关系,随着轴力值的增大螺栓的疲劳寿命逐渐减小;应力比与螺栓疲劳寿命呈现正相关,随着应力比的增大疲劳寿命在逐渐增大。当应力幅为低区域时,螺栓疲劳会随着应力比的增大疲劳寿命变化减小。高应力幅的疲劳螺栓在应力比为 0.3 与 0.5 之间时变化较大,在为 0.5 与 0.8 之间时变化较小;表面粗糙度对螺栓的疲劳有显著影响,表面粗糙程度与疲劳寿命呈现负相关,同时得出材料强度越高,螺栓表面光洁度的影响也就越大。

参考文献(略)