【正文】 最后感激班主任郭俊紅在此期間的熱心幫助、關(guān)照?？道蠋熓且晃粨碛胸S富教學(xué)經(jīng)驗的實驗師。圖423 圖中列舉了在材料處理中不同的硫含量對于材料臨界變形量的影響。在日本的很多高強度螺栓制造廠已經(jīng)廣泛的應(yīng)用硼鋼來制造包括建筑、汽車、重型拖拉機所使用的高強度螺栓。如下圖所示。 其二，降低成本，目前高強度螺栓多用到合金元素Ni、Cr、Mo等造價極高的元素，為了推廣使用，找出價格低廉的合金也是普及高強度螺栓的關(guān)鍵，硼鋼在近幾年中被大量使用，在滿足性能的基礎(chǔ)上還能提高成品率。未來發(fā)展中將向著一下的幾個重要方面 其一，性能方面的改進和提高，目前在拉力加到900KN之后，材料的延遲斷裂敏感性明顯增大，如圖122所示，當遇到強風(fēng)時，由于強度不足，而造成的風(fēng)電設(shè)備的損壞，此類事件還有很多，說明解決強度問題即提高材料的延遲斷裂敏感性是未來發(fā)展的一個方向。 在第一章的介紹高強度螺栓的現(xiàn)代應(yīng)用中，大量的列舉了一些螺栓在重要施工場合的使用情況。在完成以上工作的基礎(chǔ)之上，就可以進入實驗室，熟悉實驗的具體操作，以及重要的實驗原理。第四章 總結(jié)與展望 總結(jié) 通過前面幾章的簡單介紹，大家一定對高強度螺栓以及應(yīng)用和如何測量扭矩系數(shù)有了一定的了解，對于高強度螺栓，由于它比普通螺栓獨有的優(yōu)勢，使它在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑中被大量的使用，在施工使用前，需要知道如何確定它的預(yù)緊力以及應(yīng)該施加的扭矩，而扭矩系數(shù)恰恰能作為一個衡量標準，在施工前知道了扭矩系數(shù)，對施工有著很大的幫助。最危險的部分就是螺帽與螺桿的連接處。六：劃分網(wǎng)格。 簡要介紹一下大致的步驟：一：部件，在ABAQUS中劃出圖形，即畫一個螺栓。 在我們這個實驗中，也用了ABAQUS軟件來模擬。下面介紹有限元分析的幾個重要的具體的步驟。一般操作過程來說，當我們拿到一個物體或整體的受力結(jié)構(gòu)（物理或數(shù)學(xué)），即一個模型。例如：對于M22螺栓扭矩力值應(yīng)該加到177到216之間，但是機器之后默認加到最小值，這也是可能的影響因素之一。如圖2所示，這就造成了一個麻煩就是在安裝完連接副以后螺母非但沒有余量而且沒有完全的擰進螺桿，表面上問題不大，但操作之后就意識到了問題的麻煩，在扭矩增加到大約80KN左右時測試儀上的扭矩值突然減小了，感覺到在施加扭矩越來越容易，取下來之后發(fā)現(xiàn)螺桿的螺紋被擰壞了，為什么在正常的扭矩值范圍之內(nèi)螺桿會被擰斷，就是因為螺母在終擰之后未能完全的擰緊螺桿，造成受力面積過小而造成的螺紋不能完全成受力④在螺桿穿孔時，要自由穿入螺栓孔內(nèi)，如果出現(xiàn)偏差錯開等現(xiàn)象要進行擴孔，擴孔處理一般就是用鉸刀擴孔，要保證擴孔的廢棄鐵屑不能留在孔內(nèi)影響安裝（，不能用氣割進行）在施工前要進行扭矩系數(shù)的復(fù)查工作，一般選用8套進行復(fù)查。②在擰緊螺栓的過程中要將螺栓孔對準位置，不能強行生硬的安裝螺母，否則扭矩系數(shù)會產(chǎn)生大的誤差。而且整體的的螺栓扭矩系數(shù)偏大（）這并不能直接說明什么實驗出現(xiàn)了失誤。M2490螺栓的測量數(shù)據(jù)如下圖所示：一組二組三組四組五組P(KN) M(NM)表319由上表得到M24圖像如下圖所示：表318得到K=，偏大從圖中也可以看出K的斜率大于正常范圍內(nèi)K的斜率。如下表所示：一組二組三組四組五組P(KN)12 100M(NM)101表316由上表得出圖像如下圖所示：圖316 從圖中我們可以看出從零點到第四點是完全符合線性規(guī)律的，從第四點到第五點雖然斜率K有增大的趨勢，但基本符合線性，但是到第六點扭矩系數(shù)K的斜率有了明顯的變小，到第六點是測出扭矩系數(shù)值為K=0135.接下來我們來比較不同公司生產(chǎn)的螺栓扭矩系數(shù)。接下來我們來驗證被水澆過的連接副的扭矩系數(shù)的變化。對于加轉(zhuǎn)動墊片時對扭矩系數(shù)的影響。在通過表觀察測量后的m16的圖像如下圖所示：圖312 由圖中可以看出原本應(yīng)該直線的圖像卻在m=。一組二組三組四組五組P(KN) M(NM)表312得出K= 由公式 M=PDK 可以知道M單位為NM,P單位為KN，D單位為MM,單位數(shù)量關(guān)系互相抵消，即K無單位，而且為了作圖方便直接選M單位為NM,P單位為KN。第三章 數(shù)據(jù)的分析與比較 由前面的實驗我們得出了25組數(shù)據(jù)給出表2第一組第二組第三組第四組第五組平均值M16M20M22M24M27表311 從上表中我們不難發(fā)現(xiàn)隨著螺栓直徑的增加對扭矩系數(shù)有什么影響。 處理方法 在上一節(jié)我們提到了影響扭矩系數(shù)的諸多因素，雖然使用中遇到很多的影響因素，但是對應(yīng)的就有一定的處理辦法，對于上述結(jié)論，下面我們給出一些分析，逐步的解決這些問題。扭矩系數(shù)影響之六：預(yù)緊力的影響，在我國明確規(guī)定了當M30以下的螺栓的預(yù)緊力，然而對M30以上的沒有明確的規(guī)定，通過實驗我們能知道在沒有明確規(guī)定時，預(yù)緊力的調(diào)整也好引起扭矩系數(shù)的變化。為了保證連接時的影響減小。墊片在安裝時避免轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動無效。還有就是連接副本身的問題，比如說連接副的制造，存儲不當，運輸中出現(xiàn)碰撞等因素都會影響扭矩系數(shù)。其二，對于不同螺紋的螺栓，螺距在它們的接觸面直接同樣會產(chǎn)生摩擦系數(shù)。做完以上工作對于一個螺栓的測量也就結(jié)束了。在實驗設(shè)定參數(shù)時，并且實驗只準備了大六角頭型號的螺栓。上述的幾個量我們采用統(tǒng)一的單位。并且要求M和P盡量的準確。在結(jié)果中有三個字母表示，分別為 Z、S、S代表著數(shù)據(jù)標準偏差，C代表數(shù)據(jù)變異數(shù)據(jù)。 打開電動盒的開關(guān)，按照以上的操作逐步進行，在加載是按照順時針的方向緩慢勻速加載，當設(shè)備的報警器若是響起，則需要停止加載。測量的型號僅限于M16 M20 M22 M24 M27 M30五種。 歡迎界面：在機器第一次打開時，會顯示時間和歡迎界面，用戶進行盡興時間的設(shè)置。[結(jié)果∕﹤]顯示當前實驗結(jié)果向左移動光標。[清力2∕校訂]扭矩值清空，切換到歡迎界面。機器控制電壓220V AC 軸力檢測范圍大于20KN小于500KN，扭矩檢測范圍大于10NM小于2000NM，螺栓的長度大于60mm小于250mm， 螺栓的規(guī)格分別為 M16 M20 M22 M24 M27 M30，精確度達到軸力范圍的177。一般來說機器會測出32組數(shù)據(jù)，并在接下來的測量中相繼替換儲存。對于扭矩，扭矩系數(shù) 軸力皆可進行測量。 本次實驗的實驗設(shè)備是高強度螺栓檢測儀型號為 YJZ500 ，是濟南納克工貿(mào)有限公司與濟南友金機械設(shè)備有限公司聯(lián)合生產(chǎn)，屬于比較新的用來測量扭矩系數(shù)的設(shè)備，生產(chǎn)于2011年。大六角頭螺栓用力矩法和轉(zhuǎn)角法來控制預(yù)緊力，而扭剪型的只需要用電動扳手擰斷十二角體便可滿足要求，并且對人工操作沒有特殊要求，即普通施工人員就能完成。 還有我們前面討論過的無論上述兩種類型的哪一種它們的連接副均由螺栓﹑螺母和墊片組成。如果存放的時間超過了半年，那么在此使之前要進行再次的復(fù)查。施工時對準中心距離以便于在此加力時方便和施力均勻[10]。在制造有偏差時，△=（）使間隙更小。標準圓孔通過量規(guī)檢查當檢查通過率為百分之85以上算合格。對于制孔偏差的要求。我們知道施工的扳手一般分為三種，其中有手動扭矩扳手。f值的控制就與材料的熱處理相關(guān)，d與加工制造工藝相關(guān)，扭矩系數(shù)K，詳見下一章節(jié)。 最后區(qū)別于六大腳頭螺栓，扭剪型的只需初擰和終擰即可，因為從梅花頭的擰斷直觀上看出螺栓是否完成擰緊過程，對于力度的大小，這里有一個參考值。 以上是對于承受扭剪力的螺栓，而對于摩擦型的螺栓用扳手控制的扭矩法就可以做到。對于扭剪型的緊固還需要特殊的工具扳子————電動扳手。前方的結(jié)構(gòu)與大六角頭截然不同是與螺桿連在一起的結(jié)構(gòu)無需墊片。也有用不同顏色的筆來做記號。 最后一點提到關(guān)于三次擰緊即初擰復(fù)擰和終擰問題，初擰只是讓螺母與被連接物體剛好接觸為好，以便在復(fù)擰時能用上全力，對于終擰，方法很簡單。為橫截面積。 影響螺栓轉(zhuǎn)角與軸力之間的關(guān)系論述：通常通過實驗我們知道，首先螺栓長度，螺栓與螺母之間摩擦潤滑狀態(tài)影響著軸力與轉(zhuǎn)角的關(guān)系，其實握距也是重要影響因素之一，與螺絲頭與墊圈[8]之間的厚度稱之為握距。第三段進入了塑形區(qū)域的階段，在第二與第三階段的交點處（設(shè)為Y點）作為終擰點，所產(chǎn)生的角度為最小轉(zhuǎn)角。而被約束物體產(chǎn)生的系數(shù)為K 壓縮為δ。為什么我們要做這樣的實驗來測量扭矩系數(shù)，其意義何在呢，一般來說對于同種類型的螺栓，保存良好會有相同的扭矩系數(shù)值，如果是這樣，通過施加扭矩我們就可以控制它的預(yù)緊力。在生產(chǎn)工廠中怎樣的過程控制加工工藝才能最大化的提高有用功的比值是我們研究的關(guān)鍵，也就繼而引出我們的宗旨如何確定一個好的緊固原理。則下面的公式成立=其中為由于扭矩產(chǎn)生的螺栓軸力即預(yù)緊力做的功，為墊片摩擦產(chǎn)生的功，為螺栓與螺母摩擦的功。[7]它的組成包括螺栓螺母各一個，兩個墊片。第三類稱為最終質(zhì)量，要求很高的抗拉強度，抗磨損、韌性、塑形達到要求在表面不容易出現(xiàn)集中力現(xiàn)象，潮濕等各種惡劣的環(huán)境下，均能保持良好的性能，比如在極其寒冷的地區(qū)施工時，螺栓不出現(xiàn)脆性斷裂，在溫度變化明顯的地區(qū)受熱臟冷縮影響最小，在水下施工不易腐蝕等等。也能保證質(zhì)量的要求。首先，由于高強度螺栓特有的優(yōu)勢。第四：風(fēng)力發(fā)電機組高強度螺栓連接的應(yīng)用[5]，近幾年來，能源問題備受關(guān)注，可持續(xù)能源更成為未來能源發(fā)展一個重要的方向，而風(fēng)能作為一種零污染的可持續(xù)能源，成為了未來要發(fā)展的重要方向，在風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電機上，就應(yīng)用到高強度螺栓，我們知道，風(fēng)力發(fā)電機主要包括五個部分分別為葉片，輪轂，主軸，塔筒與機架，但是在風(fēng)力很強的時候，發(fā)電機及設(shè)備很容易由于連接強度不足被吹散，例如在08年10月份，在臺灣的一架風(fēng)力發(fā)電設(shè)備由于臺風(fēng)而發(fā)生斷裂，是由于底部的螺栓全部開裂而發(fā)生的，多年以來全國各地此類事件很多，也就是說高強度螺栓的使用必須成為解決此類問題一個關(guān)鍵。 第一：蕪湖長江大跨越塔的高強度螺栓[2]連接的應(yīng)用，在安徽省的蕪湖有一座大跨越塔，全長1910m，高229m，由于高度過高，載荷過大，必須要用到高強度螺栓，這座大跨越塔，用到了一種特殊的連接方式，被稱為法蘭盤連接。而普通螺栓只在4到5級上下。廣泛的應(yīng)用在建筑、橋梁、桁架等鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中。 所謂高強度螺栓顧名思義，其強度承載能力較普通螺栓高。在我國國家標準中規(guī)定對于高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)的供貨是按批量保證的。 近幾年里，隨著我們煉鋼技