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螺栓疲劳试验机在飞机领域的应用

更新时间:2018-10-19  浏览次数:

飞机结构由上万个零件通过紧固件连接而成,而连接这些零件的紧固件则有几十万个,显然,螺栓的疲劳性能将直接影响飞机的安全。这些螺栓在交变力的反复作用下,螺纹的受力状态发生变化,使得每圈螺纹上的载荷分布均匀,螺纹之间相互咬合力加剧,易造成底孔螺纹磨损或破坏,或者导致螺栓根部断裂。因而,螺纹的疲劳寿命应引起足够重视。

螺栓的破坏部位:

根据螺栓的主要受力状态不同,螺栓可分为受拉螺栓、受剪螺栓、拉剪复合螺栓。

螺栓在静力作用下,受拉螺栓的破坏部位在螺栓最小横截面处。受剪螺栓在纯剪载荷作用下,破坏部位通常在剪切分离面处和挤压支承面处;受剪螺栓在纯弯、剪载荷作用下,破坏部位还可能在最大负荷应力部位。

螺栓连接在交变载荷作用下,受拉螺栓的常见破坏部位如图1。受剪螺栓伴随有附加弯曲的受载情况,破坏部位和受拉螺栓的破坏部位相似,有时还可能在剪切分离面处破坏。

 

螺栓当量拉应力:

通常情况下,在对螺栓疲劳寿命计算时,只计算拉应力产生的影响,而忽略其剪切应力对疲劳寿命引起的影响。然而在飞机结构中,螺栓受力比较复杂,通常除了承受轴向载荷,也会承受部分剪切载荷作用。因此在对螺栓进行疲劳寿命分析时,如果不考虑剪切载荷对螺栓疲劳寿命的影响,将会得到螺栓偏危险的设计。