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螺栓疲勞試驗機在飛機領域的應用

更新時間:2018-10-19  瀏覽次數(shù):

飛機結(jié)構(gòu)由上萬個零件通過緊固件連接而成,而連接這些零件的緊固件則有幾十萬個,顯然,螺栓的疲勞性能將直接影響飛機的安全。這些螺栓在交變力的反復作用下,螺紋的受力狀態(tài)發(fā)生變化,使得每圈螺紋上的載荷分布均勻,螺紋之間相互咬合力加劇,易造成底孔螺紋磨損或破壞,或者導致螺栓根部斷裂。因而,螺紋的疲勞壽命應引起足夠重視。

螺栓的破壞部位:

根據(jù)螺栓的主要受力狀態(tài)不同,螺栓可分為受拉螺栓、受剪螺栓、拉剪復合螺栓。

螺栓在靜力作用下,受拉螺栓的破壞部位在螺栓比較小橫截面處。受剪螺栓在純剪載荷作用下,破壞部位通常在剪切分離面處和擠壓支承面處;受剪螺栓在純彎、剪載荷作用下,破壞部位還可能在比較大負荷應力部位。

螺栓連接在交變載荷作用下,受拉螺栓的常見破壞部位如圖1。受剪螺栓伴隨有附加彎曲的受載情況,破壞部位和受拉螺栓的破壞部位相似,有時還可能在剪切分離面處破壞。

 

螺栓當量拉應力:

通常情況下,在對螺栓疲勞壽命計算時,只計算拉應力產(chǎn)生的影響,而忽略其剪切應力對疲勞壽命引起的影響。然而在飛機結(jié)構(gòu)中,螺栓受力比較復雜,通常除了承受軸向載荷,也會承受部分剪切載荷作用。因此在對螺栓進行疲勞壽命分析時,如果不考慮剪切載荷對螺栓疲勞壽命的影響,將會得到螺栓偏危險的設計。