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题名考虑结合面接触刚度的螺栓连接松动行为研究
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作者
李玲
张晨卓
李瑶
王晶晶
程福安
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机构
西安建筑科技大学机电工程学院
西安建筑科技大学西安市重型机械装备智能化技术重点实验室
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出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第19期40-50,共11页
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基金
国家自然科学基金(52475124)
陕西省重点研发计划资助项目(2024GX-YBXM-206)
西安市“科学家+工程师”队伍建设项目(24KGDW0026)。
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文摘
结合面接触刚度对螺栓松动行为有着显著影响。引入结合面接触刚度模型,建立了考虑结合面接触刚度的螺栓松动模型,并与Nassar模型和螺栓松动试验结果对比验证了所建模型的准确性。基于所建立的模型,深入分析了螺栓尺寸、初始预紧力、摩擦因数及螺距等参数对临界横向载荷与预紧力变化的影响。结果表明:螺栓尺寸同为M12时,临界横向载荷随着初始预紧力、头下端面摩擦因数、螺纹面摩擦因数和螺距的增大分别相对提高了23.0%、66.0%和75.0%和8.0%,随牙型半角的提高相对降低了20.4%;M10螺栓临界横向载荷随螺距增大而先增后减,相对提高了3.5%;M8螺栓临界横向载荷随螺距增大先保持不变后降低,相对降低了1.1%;在相同的初始预紧力、头下端面摩擦因数、螺纹面摩擦因数、螺距和牙型半角情况下,临界横向载荷随螺栓尺寸的增大分别相对提高了44.0%、20.0%、57.0%、42.0%和45.6%;松动率随初始预紧力、头下端面摩擦因数、螺纹面摩擦因数和螺栓尺寸的增大而分别相对降低了15.0%、27.4%、8.7%和22.2%,随螺距、牙型半角和横向载荷幅值的增大而分别相对提高了28.3%、4.3%和11.6%。研究结果为优化螺栓连接设计提供了重要的参考依据。
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关键词
螺栓松动
横向载荷
接触刚度
临界横向载荷
残余预紧力
松动率
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Keywords
bolt loosening
transverse load
contact stiffness
critical transverse load
residual preload
loosening rate
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分类号
TH131
[机械工程—机械制造及自动化]
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