基于精确螺纹建模的螺栓紧固工艺研究

摘要

螺栓拧紧后会发生自松弛现象,该现象会降低螺栓预紧力,缩短螺栓服役时间。基于Hypermesh命令流编程,自下而上建立带有螺纹的螺栓螺母六面体网格有限元连接系统模型并将其导入Abaqus,基于转矩法数值模拟螺栓拧紧阶段、自松弛阶段及横向位移载荷振动阶段,分析结果表明预紧力的增加与衰减宏观表征为螺母的旋进与松退。基于图像处理技术研究螺纹力学传递规律,研究结果表明螺栓从螺纹牙底成非对称性拱形稳定结构力学传递,应力等高线最高点偏离螺栓中心线方向与螺纹角方向一致。针对自松弛现象提出再次紧固的工艺,研究结果表明该工艺可以减小自松弛现象对预紧力的衰减程度,明显提高螺栓预紧力。