[发明专利]一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的试验方法

权利要求书

1.一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的装置，其特征在于：装置包括材料试验机(1)，螺杆(8)、垫片(3)及螺母(4)用于连接螺栓上连接件(2)和螺栓下连接件(5)，压力传感器(9)安装在螺杆(8)头部和螺栓下连接件(5)之间，材料试验机(1)由控制器(6)进行控制，并记录相关试验数据，压力传感器(9)用于测量螺栓连接结构在预紧后的预紧力，经由数据采集卡(10)进行数据采集，试验中获得的全部数据传输至计算机(7)中，记录螺栓的预紧力和实验过程中力—位移曲线。

2.根据权利要求1所述的一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的装置，其特征在于：针对螺栓连接结构，根据实际工况选择横向载荷及其加载速度，开展多次重复性试验。

3.根据权利要求1所述的一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的装置，其特征在于：通过改变垫片种类及其组合方式、润滑条件、防松措施，进行不同条件下螺栓连接性能的检测与评估。

4.根据权利要求1所述的一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的装置，其特征在于：通过试验获取螺栓连接结构的力—位移曲线，将其在横向载荷下的性能划分为四个阶段，分别为：局部滑移阶段、完全螺纹滑移阶段、完全滑移阶段和完全接触阶段；但在装配间隙、横向载荷大小的影响下，螺栓连接结构不会出现完整的四个阶段，实际的滑移阶段应依据试验所获取的力—位移曲线进行划分。

5.根据权利要求1所述的一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的装置，其特征在于：将局部滑移阶段和完全螺纹滑移阶段横向载荷阈值与位移阈值的比值定义为螺栓连接的局部滑移刚度和完全螺纹滑移刚度，将给定载荷与该载荷下的滑移距离的比值定义为螺栓连接在特定载荷下的整体表征刚度。

6.根据权利要求1所述的一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的装置，其特征在于：获得局部滑移阶段和完全螺纹滑移阶段横向载荷与螺栓预紧力的百分比，分别将其定义为局部滑移阶段横向载荷阈值百分比和完全螺纹滑移阶段的横向载荷阈值百分比，用于螺栓预紧力设计的参考。

7.利用权利要求1所述装置进行的一种横向载荷下螺栓连接阶段性能检测的试验方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

步骤1，将螺栓连接结构预紧，采用压力传感器(9)测量获得的螺栓预紧力；

步骤2，使用材料试验机(1)对螺栓连接结构施加横向载荷，开展多次重复性试验，获得螺栓连接在横向载荷下的力—位移曲线，将其划分为不同的滑移阶段；

步骤3，分别获取完全螺纹滑移阶段和完全滑移阶段的横向载荷阈值和滑移距离阈值、达到完全接触阶段时的位移值以及给定载荷下的滑移距离；

步骤4，计算螺栓连接在局部滑移阶段和完全螺纹滑移阶段的切向表征刚度、完全滑移阶段的滑移距离、特定载荷下螺栓连接整体的切向表征刚度；

步骤5，计算各阶段横向载荷阈值所占预紧力的百分比，针对特定的螺栓连接结构，按照预紧力的百分比进行阶段划分，分析预紧力对各阶段横向载荷阈值的影响规律；

步骤6，根据试验测试结果进行螺栓连接性能的检测与评估。