轴向激励下螺栓连接结构有限元分析

摘要

利用软件ABAQUS建立螺栓连接结构有限元模型,分析不同预紧力、载荷幅值作用下螺纹接触界面的应力应变分布,讨论轴向激励下螺栓轴向力的衰减行为。结果表明,第一圈工作螺纹根部Mises等效应力和累积塑性应变最大,说明螺栓在此处发生疲劳断裂的风险最高。螺栓连接结构分离后螺纹承载面的滑移幅值迅速上升,且上升幅值随着工作螺纹圈次的增加而减小,从而造成单位面积耗散能随工作圈次的增加而减小的现象。经过第一次循环加载后,螺栓轴向力降幅较大。同时,螺纹间的相对滑动和材料的塑性变形是螺栓轴向力下降的主要原因,其中后者的影响尤其明显。