预紧力缺失对8.8级M24高强度螺栓常幅疲劳性能影响分析

摘要

针对3组应力比分别为0.3、0.5、0.8共24个材质为35K的8.8级M24高强度螺栓进行常幅疲劳试验和数值模拟,基于试验结果建立其相应的S-N曲线,并选取典型高强度螺栓疲劳断口进行宏观和微观分析,重点探讨了高强度螺栓预紧力缺失对其常幅疲劳性能的影响.分析结果表明:相同应力比和应力幅的一组螺栓,对应预紧扭矩变化100 N·m,其2×10^(6)次循环对应允许疲劳强度相差11.35%;疲劳断口特征与预紧力大小明显相关,疲劳断口表面、扩展区和瞬断区范围随着预紧力增大,断口颜色变暗、扩展区范围扩大且瞬断区粗糙度加深;高强度螺栓应力集中位置和大小受预紧力值影响较小,但与常幅疲劳试验断口位置基本吻合;有无加荷装置对高强度螺栓应力大小影响明显,对应最大应力差值先减小后趋于稳定.