钢-混凝土组合梁螺栓连接件受剪性能试验研究

传统螺栓连接件的直径小于钢梁预留孔的孔径,导致螺栓与孔壁存在间隙,容易引发钢梁与上部混凝土板间发生相对滑移使组合梁挠度增大。为尽量减小或消除上述间隙,本文引入铰制孔螺栓和螺纹孔螺栓作为组合结构的剪力连接件,并提出锥套自锁螺栓连接件。设计并开展了8个螺栓连接件推出试验,基于各试件的荷载-滑移曲线,研究了3种螺栓连接件与传统螺栓连接件间的抗剪承载力、滑移能力及抗剪刚度等受剪力学性能的具体差异。研究结果表明:3种螺栓连接件的破坏形态与传统螺栓连接件表现一致,均为螺栓杆剪断,混凝土无压溃现象;3种螺栓连接件的抗剪承载力均接近于传统螺栓连接件的抗剪承载力;基于试件的荷载-滑移曲线,3种螺栓连接件均可分为弹性阶段、塑性阶段及破坏阶段;3种螺栓连接件的延性系数和抗剪刚度均明显优于传统螺栓。综合考虑力学性能、施工性能和经济性,本文建议选用铰制孔螺栓用于组合结构的剪力连接件。

新型不锈钢螺栓连接件疲劳后力学性能退化研究

为探究装配式组合梁中新型不锈钢螺栓连接件疲劳后的力学性能,开展螺栓连接件疲劳后力学性能仿真方法研究。首先,基于当前螺栓连接件存在的问题与不足,设计了一种耐锈蚀、方便拆卸的新型螺栓连接件。其次,进行1组静载推出试验,4组不同疲劳加载次数后的静载推出试验,分析了试件破坏特征以及力学性能退化规律。最后,基于材料剩余强度理论,引入考虑疲劳损伤的混凝土和螺栓连接件的材料退化本构模型,建立不同疲劳加载次数后的螺栓连接件力学性能退化仿真计算流程,并对仿真结果进行了验证。结果表明:新型螺栓连接件疲劳加载270万次后剩余承载力退化了12.1%,且疲劳后破坏模式为螺栓剪断。采用的材料本构退化模型的仿真计算值与试验结果吻合较好,能够合理地反映螺栓在疲劳后的力学性能退化状况。

新型不锈钢可拆卸螺栓连接件疲劳后剩余力学性能研究

为适应装配式组合梁的发展,研发一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件,并对其疲劳荷载作用下的力学性能退化规律开展研究。首先,通过文献和市场调研,充分考虑现有螺栓的优缺点,设计制作一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件用于装配式组合梁;其次,制作6组新型螺栓连接件的推出试件,进行静载和疲劳试验,对比静载与不同疲劳加载次数后试件的破坏形态,重点分析新型螺栓连接件在疲劳加载过程中剩余承载力、残余滑移量、抗剪刚度及延性系数的退化规律;最后,基于疲劳累积损伤理论和材料剩余强度模型,确定新型螺栓连接件在疲劳加载过程中的损伤度,进而建立新型螺栓连接件的剩余承载力计算模型。结果表明:新型螺栓连接件在静力和疲劳作用下呈现不同的变形及断面破坏特征;在疲劳荷载作用下,新型螺栓连接件的各项力学性能均呈现不可逆的退化,在该试验中试件在疲劳加载270万次后剩余承载力退化12.1%,延性系数退化67.6%,抗剪刚度退化12.9%,退化较为明显;建立的新型螺栓连接件剩余承载力计算模型计算结果与试验值吻合良好。

螺栓连接件剪切疲劳寿命分散性试验研究

针对螺栓连接件疲劳寿命分散性问题 ,对某型飞机机翼主梁上的一种典型螺栓和连接孔进行测量 ,获得栓孔的配合间隙分布数据。并采用考虑间隙影响的 P-δ曲线 ,对螺栓连接件进行寿命估算和验证试验 ,得出相当吻合的结论。为飞机结构关键部位的螺栓连接件设计 。

基于VB与APDL的螺栓连接件有限元模拟二次开发

为了精确和快速地研究螺栓连接件的力学性能,提出一种高效的建模方法。基于Visual Basic平台和ANSYS软件,建立VB界面和Access数据库的对接。通过VB对ANSYS的后台调用,开发出螺栓连接件力学分析系统,实现了螺栓连接件的参数化建模。研究表明,该方法能高效快速地对螺栓连接件进行力学分析,可以为结构设计和优化提供参考依据。

反应堆压力容器螺栓孔与螺栓连接件专用检修设备

简要叙述了中国核动力研究设计院进行的核岛专用检修设备的研制工作，描述了反应堆压力容器（ＲＰＶ）螺栓孔与螺栓连接件的检修工艺流程。围绕该工艺流程，从功能、结构、特点等方面介绍了为大亚湾核电站研制的ＲＰＶ法兰模拟体、螺栓孔螺纹闭路电视（ＣＣＴＶ）自动检查仪、螺栓孔螺纹膨胀梳刀、螺栓孔螺纹面抛光机、螺栓孔螺纹面上油机、螺栓孔螺纹铣削机、螺栓孔螺纹观察镜及螺栓螺母清洗机，并对专用检修设备的实际使用情况作了介绍。

螺栓连接件中栓孔间隙分布规律的研究

螺栓连接是飞机结构常用的连接方式，特别是一些重要的部件常采用这种连接方法．本文采用可靠性技术，对某种栓孔间距进行了统计分析， 从而为进一步研究栓孔间隙对连接件疲劳寿命的影响及对整机寿命的影响，提供了可靠的数据支持.

喷砂对激光选区熔化AlSi10Mg合金片螺栓连接件性能影响

采用喷砂工艺对激光熔化成形AlSi10Mg合金片螺栓连接件进行表面处理,对比观察试件喷砂处理前后的表面状态,并从静力拉伸和疲劳性能两个方面研究喷砂对AlSi10Mg合金片螺栓连接件的影响。试验结果表明,喷砂处理提升了激光熔化成形AlSi10Mg合金试件表面的粗糙度,且喷砂处理可以有效改善激光熔化成形AlSi10Mg合金试件的疲劳性能,降低疲劳寿命的分散程度。

基于DFR法的螺栓连接件疲劳性能研究

针对螺栓连接件在服役过程中易产生疲劳损伤的问题,采用有限元模拟、理论分析和试验测试相结合的方法探究试验件厚度以及螺栓连接间隙对构件疲劳性能的影响规律。有限元模拟结果表明,由于构件几何形状的不连续性以及螺栓连接间隙的存在使得连接件中的铝合金板孔边产生较为明显的应力集中现象,在循环载荷作用下易在该处萌生疲劳裂纹导致构件的损伤失效,而施加螺栓预紧力可以通过摩擦传载改善孔边的受力情况。在静力分析的基础上,采用有传载紧固件双剪接头结构细节疲劳额定值(DFR)理论计算方法估算不同类型试验件的DFR值。理论估算结果与通过双点法确定的试验件DFR值基本吻合,相对差异在10%以内,可以验证该理论方法有较好的工程适用性。分析结果表明,试验件的连接间隙会影响螺栓的受载情况,在拉伸过程中先发生接触的螺栓处有较大的应力集中,最终导致连接件的疲劳失效;当试验件的厚度增加,铝合金板所承受的附加弯矩增大,会影响孔边的应力分布,在一定程度上降低试验件的疲劳性能。试验件厚度和连接间隙对试验件疲劳性能的影响可通过应力集中系数来综合体现,试验件DFR值近似随应力集中系数呈线性降低。本工作的研究成果可为螺栓连接件疲劳性能研究提供参考。

基于西门子PLC的螺栓连接件生产线控制系统

自动化生产线控制系统能够极大提高工厂的生产效率,是"工业4.0"中制造或装配方法实现的核心内容之一。针对生产线中螺栓连接件的自动生产问题作了实践性研究,在实验中选择合适的硬件对生产线中的8个工站进行组建,其中核心控制部分采用西门子S7-1200PLC,通过载入针对该生产线设计的控制程序即可实现螺栓连接件的自动化生产,对工厂的生产线自动化和高校的教学都有一定的借鉴作用。

装配式组合钢板梁桥螺栓连接件受剪性能研究

文章提出了一种预埋钢板式桥面板结构以提升装配式组合钢板梁桥中混凝土板的开孔精度和质量.并通过ABAQUS有限元软件对该结构螺栓连接件进行了三维实体建模,以预紧力大小、界面摩擦系数、螺栓强度等级、螺栓直径和混凝土强度作为参数对螺栓连接件的抗剪承载力进行了研究。分析结果表明.螺栓连接件抗剪承载力主要与螺栓的强度等级和直径有关,所提出的预埋钢板式桥面板结构可充分发挥螺栓连接件的抗剪性能。

如何检验校准汽车螺栓连接件强度关系到车辆的安全可靠性

这是一篇专业技术文氧主题是探讨如何检验汽车螺栓的连接件强度,原文数理公式较多,专业概念较强,为方便广大读者阅读,本刊编辑部做了适当梳理。汽车螺栓这个小小的零部件,在商用汽车的结构中大量应用。那么,如何检验校准螺栓连接件的强度,关系到车辆的安全可靠性,具有重要的工程意义。

组合结构螺栓连接件初始弹性行为研究

采用通用有限元分析软件ABAQUS对钢和混凝土组合结构摩擦型高强螺栓连接件初始弹性行为进行分析,有限元模型不考虑钢梁、混凝土板、螺栓连接件等材料非线性,并通过已有的试验结果进行验证。通过已验证的有限元模型,分析比较螺栓、钢梁和混凝土等参数变化对初始弹性刚度的影响,并对抗剪模型和剪拉模型两种工况下的不同向初始弹性行为进行分析。研究结果表明,螺栓直径、混凝土弹性模量以及螺栓预紧力对螺栓连接件的初始弹性刚度有重要影响。

钢-SFRC组合梁高强螺栓连接件受剪性能试验

为研究内置双螺母高强螺栓连接件在钢-钢纤维混凝土(SFRC)组合梁中的受剪性能,设计并制作4个推出试件进行推出试验,研究高强螺栓直径(M12、M16)、强度等级(G8.8、G10.9)及混凝土强度(CF25、CF30)对剪力件破坏形态、荷载-滑移曲线、荷载-混凝土板应变曲线、抗剪刚度以及抗剪承载力等力学性能的影响;结合试验结果与已有螺栓连接件受剪承载力计算式,提出内置双螺母高强螺栓连接件在钢-SFRC组合梁中的受剪承载力设计建议。结果表明:所有试件的破坏形态均为高强螺栓剪断破坏,并伴随螺栓下方混凝土的少量剥落;相比普通混凝土推出试件,掺入钢纤维能抑制混凝土板裂缝的产生和发展,并能提高试件的延性;内置双螺母高强螺栓连接件的典型荷载-滑移曲线由克服摩擦力阶段、初始滑移阶段、螺杆传力阶段、螺杆塑性阶段和破坏阶段组成;试件破坏时混凝土板的水平滑移量为1.17~2.05 mm,仅为钢梁-混凝土板竖向掀起滑移量的10.8%~26.0%;内置双螺母高强螺栓连接件的抗剪承载力和滑移后的抗剪刚度均随螺栓直径、强度等级及混凝土强度的增大而提高,初始滑移荷载随预紧力的增大而提高;内置双螺母高强螺栓连接件在SFRC推出试件中的峰值滑移量为5~12 mm,远大于其在普通混凝土板推出试验中的结果,从变形能力的角度建议SFRC组合梁中的高强螺栓直径应大于12 mm;提出的内置双螺母高强螺栓连接件抗剪承载力计算式与试验结果吻合较好,可为其在钢-SFRC组合梁中的设计提供参考。

基于高强螺栓连接的装配式组合梁推出试验研究

为适应装配式建筑的发展需求,并实现钢–混组合梁的快速装配化,提出了一种基于高强螺栓连接的装配式组合梁,混凝土板和钢梁可在工厂预制,剪力连接件由高强螺栓和钢盖板组成,通过焊接在钢梁上的凹槽导轨将螺栓滑入到导轨中的指定位置,最后灌入CGM高强无收缩灌浆料,从而完成钢–混凝土组合梁的装配。为研究该高强螺栓剪力连接件的抗剪性能,设计了两个推出试件,通过推出试验对其抗剪性能进行研究,观察试验中试件的破坏形态、荷载–滑移曲线、以及荷载作用下混凝土板的横向分离量。试验和分析结果表明:试件在高强螺栓连接件作用下呈现出良好的组合作用、试件破坏形态为二次灌浆混凝土的局部压溃;横向布置的钢筋在试件抗剪过程中发挥了一定作用;随着混凝土翼板横向分离量的增大,试件的抗剪性能逐渐减弱。可参照我国现行《钢结构设计标准》(GB50017-2020)对该高强螺栓的抗剪承载力进行计算。

利用叩击和浅层机器学习算法进行水下螺栓连接件松动检测的探索性研究

水下螺栓连接件松动可能导致灾难性后果,因此,对其进行定期检测至关重要.本文探索性地提出了一种通过叩击检测水下螺栓连接件松动情况的方法.当螺栓连接件预紧力降低时,通过敲击其产生的声音会发生相应变化.该方法利用功率谱密度进行特征选择,根据叩击引起的声音频率特征变化,采用浅层机器学习方法K近邻算法来识别相应的松动状态.实验结果证明了该方法的有效性.

细编穿刺C/C-SiC复合材料螺栓连接件的制备和力学性能研究

本文以细编穿刺毡为预制体,通过聚合物浸渍一裂解法(PIP)和化学气相沉积法(CVD)相结合的工艺,制备了密度为1.95g/cm^(3)的C/C-SiC复合材料,并沿不同方向加工出标准测试件和规格为M10、M8、M6的螺栓连接件。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对材料的微观形貌及结构进行表征,并对测试件和螺栓的力学性能进行分析。结果表明,沿平行于纤维方向(平行方向)加工的测试件具有更优的力学性能。螺栓连接件的抗拉强度与其规格及螺母数量有关,沿平行于纤维方向加工的M8螺栓和双螺母的配合具有最佳的抗拉强度,为140.2MPa,而剪切强度三种螺栓基本相同,约为60MPa。

钢-混凝土组合梁螺栓连接件受剪性能试验研究

为研究螺栓抗剪连接件在钢-混凝土组合梁中的受剪性能,对24个采用螺栓连接件的钢-混凝土组合试件进行了推出试验,分析了螺栓直径、螺栓强度、螺栓埋置长细比和混凝土强度等参数对螺栓连接件的破坏模式、荷载-滑移特性和受剪承载力的影响。研究结果表明:螺栓抗剪连接件的破坏模式主要为螺栓周围混凝土受压破坏和螺栓栓杆的剪断破坏;当发生混凝土受压破坏时,增大混凝土强度、螺栓直径、螺栓埋置长细比可以提高螺栓连接件的受剪承载力;当发生螺栓的栓杆剪断破坏时,提高螺栓强度可以提高螺栓连接件的受剪承载力。在试验研究的基础上,给出了不同破坏模式下钢-混凝土组合梁螺栓连接件的受剪承载力的计算方法,建议公式的计算结果与试验结果吻合较好。

螺栓连接单搭接件疲劳特性试验与全寿命估算方法研究

飞机搭接件结构在疲劳载荷下会产生裂纹并扩展,而目前对搭接件结构参数与其疲劳寿命的关系研究还不够系统,且寿命估算模型只考虑了全寿命的一部分。对不同结构参数的三螺栓单搭接件的疲劳特性进行了试验研究,并以现有工程方法为基础,构建了基于材料初始不连续状态的搭接件全寿命估算模型。结果表明,搭接件的疲劳破坏具有一定的隐蔽性,在一定条件下,采用直孔形式、增大孔间距和螺栓预紧力、减小孔直径等都可以改善搭接件的疲劳特性。数值估算结果与试验结果的对比表明,所建寿命模型具有一定的精度,能满足工程需要,计算结果和结论可作为该类结构损伤容限设计的参考依据。

新型钢混螺栓连接件抗剪性能试验

在钢混组合梁桥中,为实现混凝土板与钢主梁的装配式连接,提出一种主要由长螺栓、短螺栓及螺栓连接套筒组成的新型钢混螺栓连接件,该螺栓连接件的最大优势为易于混凝土板的拆卸。设计并开展新型螺栓连接件推出试验(3组试件),并分析各直径螺栓连接件的剪力-滑移曲线特征及相应推出试件的破坏形态;研究新型螺栓连接件的抗剪承载力、峰值滑移及抗剪刚度等力学性能,并与焊钉连接件相应的力学性能进行比较。研究结果表明:推出试验中新型螺栓连接件的破坏形态均为螺栓杆被直接剪断,螺栓连接套筒下侧混凝土仅出现微小裂纹,混凝土无压溃剥落现象;新型螺栓连接件的抗剪承载力约为螺栓杆抗拉强度的80%;钢混结合面的峰值滑移随螺栓直径的增大而增加,M27螺栓连接件的峰值滑移接近6 mm;螺栓连接件的抗剪刚度主要受螺栓杆和螺栓孔间隙的影响,随间隙的增大而减小;在钢混组合梁桥中应用该新型螺栓连接件时,为减少螺栓连接件的使用数量,推荐采用较大直径的螺栓连接件。