飛機(jī)上的螺栓為什么要做疲勞壽命試驗(yàn)?
飛機(jī)結(jié)構(gòu)由上萬(wàn)個(gè)零件通過(guò)緊固件連接而成,而連接這些零件的緊固件則有幾十萬(wàn)個(gè),顯然,螺栓的疲勞性能將直接影響飛機(jī)的安全。這些螺栓在交變力的反復(fù)作用下,螺紋的受力狀態(tài)發(fā)生變化,使得每圈螺紋上的載荷分布均勻,螺紋之間相互咬合力加劇,易造成底孔螺紋磨損或破壞,或者導(dǎo)致螺栓根部斷裂。因而,螺紋的疲勞壽命應(yīng)引起足夠重視。
螺栓的破壞部位:
根據(jù)螺栓的主要受力狀態(tài)不同,螺栓可分為受拉螺栓、受剪螺栓、拉剪復(fù)合螺栓。
螺栓在靜力作用下,受拉螺栓的破壞部位在螺栓小橫截面處。受剪螺栓在純剪載荷作用下,破壞部位通常在剪切分離面處和擠壓支承面處;受剪螺栓在純彎、剪載荷作用下,破壞部位還可能在大負(fù)荷應(yīng)力部位。
螺栓連接在交變載荷作用下,受拉螺栓的常見(jiàn)破壞部位如圖1。受剪螺栓伴隨有附加彎曲的受載情況,破壞部位和受拉螺栓的破壞部位相似,有時(shí)還可能在剪切分離面處破壞。
螺栓當(dāng)量拉應(yīng)力:
通常情況下,在對(duì)螺栓疲勞壽命計(jì)算時(shí),只計(jì)算拉應(yīng)力產(chǎn)生的影響,而忽略其剪切應(yīng)力對(duì)疲勞壽命引起的影響。然而在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中,螺栓受力比較復(fù)雜,通常除了承受軸向載荷,也會(huì)承受部分剪切載荷作用。因此在對(duì)螺栓進(jìn)行疲勞壽命分析時(shí),如果不考慮剪切載荷對(duì)螺栓疲勞壽命的影響,將會(huì)得到螺栓偏危險(xiǎn)的設(shè)計(jì)。
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