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

作者：焦晋峰; 刘展翔; 刘丹; 刘勇; 郭琪; 雷宏刚

来源：西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2022, 54(01): 35-44.

DOI：10.15986/j.1006-7930.2022.01.005

• 高强度螺栓
• 预紧力
• 常幅疲劳
• 应力集中
• 断口分析

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2×106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.

• 单位
  土木工程学院; 太原理工大学; 山东电力工程咨询院有限公司