[发明专利]一种螺栓失效判定方法

权利要求书

1.一种螺栓失效判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过试验计算螺栓的复合应力修正系数ω；

步骤2，确定判断螺栓失效的每圈螺纹的最大复合应力阈值；

建立螺栓、螺母和被联接件的有限元模型，模拟螺栓在失效试验或实际失效案例中的拧紧、服役过程，使螺栓达到失效状态；

提取螺栓第i圈螺纹第j个节点在直角坐标系下X、Y、Z三个方向的分应力τ_ij-x、τ_ij-y、τ_ij-z，计算第i圈螺纹的最大复合应力，得到第i圈螺纹的最大复合应力阈值

其中，n为螺纹的圈数，m为节点数；

步骤3，建立实际工况下螺栓的有限元模型，计算螺栓每圈螺纹的最大复合应力σ_i-co，如果每圈螺纹的最大复合应力均满足则螺栓未失效；否则，螺栓失效；

所述步骤1计算复合应力修正系数ω的方法包括：

选取N个型号相同的螺栓，利用拉伸试验机将螺栓拉伸至屈服点，得到每个螺栓屈服点对应的拉力F_i，i＝1,2,…,N；

按下式计算公差水平为kσ时螺栓屈服强度的上限值σ_u：

其中，k为正整数，d₀为N个螺栓的最小横截面积；

选取N个型号与前述螺栓相同的螺栓，利用拧紧试验机拧紧螺栓至屈服点，得到每个螺栓屈服点对应的预紧力F_pi和扭矩T_i，按下式计算螺栓整体拉伸应力σ_Ai和剪切应力τ_Ai：

按下式计算每个螺栓的复合应力修正系数ω_i：

按下式计算公差水平为kσ时复合应力修正系数的上限值，得到所求的复合应力修正系数ω：