高強(qiáng)度緊固件到底強(qiáng)在哪里?
來源:緊固件工業(yè)網(wǎng)
超高強(qiáng)度緊固件可以在相同夾緊力下,通過減少自身尺寸來降低重量和增加安裝空間,因此可以對被連接部件進(jìn)行功能和體積優(yōu)化,從而使裝備達(dá)到整體減重和性能優(yōu)化的目的。
什么是高強(qiáng)度螺栓?
高強(qiáng)度螺栓(High-Strength Friction Grip Bolt),英文直譯為:高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓,英文簡稱:HSFG。我們平時所說的高強(qiáng)度螺栓是高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓的簡稱。在日常溝通中,僅僅是簡略了“摩擦(Friction)”“預(yù)緊(Grip)”兩個詞,卻造成了許多工程技術(shù)人員對高強(qiáng)度螺栓基本定義的理解,產(chǎn)生了誤區(qū)。
正確理解“高強(qiáng)”,強(qiáng)在何處?
按照GB50017,計(jì)算單個普通螺栓(B類)8.8級和高強(qiáng)度螺栓8.8級抗拉及抗剪強(qiáng)度。
通過計(jì)算我們可以看到,相同等級的情況下,普通螺栓的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值都要高于高強(qiáng)度螺栓。
那么高強(qiáng)度螺栓,“強(qiáng)”在哪里?
想要客觀解答這一問題,必須從兩種螺栓的設(shè)計(jì)工作狀態(tài)入手,研究其彈塑性變形的規(guī)律,并理解到設(shè)計(jì)破壞時的極限狀態(tài)。
普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓工作狀態(tài)下應(yīng)力應(yīng)變曲線↓↓↓
設(shè)計(jì)破壞時的極限狀態(tài)
普通螺栓:螺桿本身發(fā)生超過設(shè)計(jì)允許的塑性變形,螺桿被剪壞。
普通螺栓連接,開始承受剪力前連接板間就會發(fā)生相對滑移,繼而螺栓桿和連接板接觸,發(fā)生彈塑性形變,承受剪力。
高強(qiáng)度螺栓:有效摩擦面間的靜摩擦力被攻克,兩塊鋼板發(fā)生相對位移,設(shè)計(jì)考量上即為破壞。
高強(qiáng)度螺栓連接,摩擦力首先承受剪力,當(dāng)荷載增大到摩擦力不足以抵抗剪力,靜摩擦力被攻克,連接板發(fā)生相對滑移(極限狀態(tài))。但此時雖然破壞,但螺栓桿與連接板發(fā)生接觸,依然可以利用其本身的彈塑性形變,承受剪力。
高強(qiáng)度螺栓之強(qiáng),并非在于其本身的承載能力設(shè)計(jì)值,而是表現(xiàn)于其設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的剛度大,安全性能高,抗破壞的能力強(qiáng)。
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