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螺栓循环应力测定方法的研究与分析
时间 : 2021-03-23 08:59 浏览量 : 10

垫片本构方程垫片种类繁多,性能差异很大。高强螺栓就是高强度的螺栓,属于一种标准件。一般情况下,高强度螺栓可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大。钢结构螺栓主要应用在钢结构工程上,用来连接钢结构钢板的连接点。通过大量的室温和高温力学性能试验,发现垫片的加载和卸载曲线是非线性和非保守的。钢结构螺栓主要应用在钢结构工程上,用来连接钢结构钢板的连接点。在一定的恒温下,垫片在预紧和运行时的位移为Dk=1NcDg=1Ns+Dp,其中sk和Sg分别为垫片的预紧应力和运行时的残余应力。Ac、As、Nc、Ns为回归系数;Dp是垫片完全卸载后的塑性变形,与垫片类型、材料、初始预紧比压、工作温度有关。在预紧和运行条件下,变形协调方程的螺栓长度为lb1 = l0+qbw1 lb 2 = l0+qtbw 2+bcl 0+TBL 0,其中l0为螺栓初始长度;Qb和qtb分别是螺栓在预紧温度T1和工作温度T2下的弹性系数。Tb是螺栓材料在工作温度下的线膨胀系数;Bc为螺栓在工作温度下的蠕变应变;W1和W2分别为预紧和运行时的螺栓载荷:W1=AgSkW2=AgSg+Dm2p/4,其中Ag为整个垫片面积,mm2;Dm是垫片的平均直径,mm;p是介质工作压力,MPa。

根据法兰连接系统的变形协调条件,利用 dk-= + 2-2tf 推导出法兰连接系统的位移协调方程,得到高温下法兰连接系统的变形协调方程: 1nc-1ns-dp + tf2 = 03,仅考虑螺栓与法兰材料线膨胀系数的差异,螺栓与法兰的温差为0。此外,忽略螺栓和垫片在温度波动范围内的蠕变变化,以下角度 * 代表不稳定工况下的各种物理参数,则不稳定工况下的变形协调方程可以写成: 1nc-1ns-dp + tftf-2 = 0减: 1ns-1ns + qtb + tbl0 + 2qtf + 2qtf-2f = 0,而 sg * as1ns-sgas1nsqttbw + tbl0t + 2qtftfp-2ft = 0w *-w2 = dm2p/4 + ag 由于温度和压力波动引起的法兰弯矩变化为: m = m *-m2 = di21/4 + pl2/4 + agl3由于垫片非线性本构关系,为了求解三个未知量 sg、 sg * 和 w,利用该公式可求得垫片在稳定工况下的残余比压,然后利用该公式计算垫片的残余压力。

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