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螺栓体构架损伤原因,答案看这里!

文章来源: www.hengxinglsq.com 发布时间: 2022-05-06 09:37:22

螺栓是网架的一种配件,就如同螺栓球一样,能够在一定的程度上为钢结构网架“锦上添花”。钢结构看似坚硬其实也需要进行良好的保护,或许是钢易折,所以看似坚硬的网架还是很容易受伤的。哪些原因是造成螺栓受损的直接因素呢?
缺口效应分析螺栓杆光滑处横截面上的轴向应力处处相等,无应力梯度,整个横截面上均有萌生裂纹的几率。但自由表面上的晶粒受邻近晶粒的约束比内部晶粒弱,故自由表面上的晶粒更易发生塑性变形。现代疲劳理论认为,微裂纹的萌生和扩展是由循环塑性应变引起的,而塑性变形的大小取决于大剪应力分量,故疲劳裂纹总是在自由表面的大剪应力平面上产生。当外加应力稍高于疲劳限时,只要螺杆自由表面上某一点开裂,此处的真实应力就大于其它表面,裂纹会继续扩展,而其它应力低的自由表面不再出现开裂现象,通常只有一个裂纹源。
与光滑的螺杆不同,在螺纹缺口处,缺口根部处处都可成为疲劳裂纹源。因为外加轴向(如x方向)应力为R时,由于螺纹缺口的应力集中效应,轴向的大拉应力为Rx>R,缺口正前方的Ry小,Rz居中(平面应变条件)根据滑移线场理论推导出来的缺口自由表面上Ry=0,所以此处的大剪应力为Smax=12(Rx-Ry)=Rx2(1)并且塑性变形限制在x-y平面内。离开缺口根部,Rx迅速下降,Ry反而上升,故离开缺口根部后,Smax下降很快,使塑性变形产生在缺口根部附近的小区域内,在疲劳应力反复作用下,当循环塑性变形达到临界值时,萌生了疲劳裂纹。由于螺纹缺口的深和曲率半径均一,各点的应力集中程度相同,产生裂纹的几率大致相等,所以沿螺纹缺口根部形成多处疲劳源,应力集中越大或外加应力越高,疲劳源的数目就越多。因此一旦螺纹机加工表面处理不当,在螺纹根部表面出现缺陷或微裂纹,将成为疲劳裂纹的起始点,并随着交变载荷的作用逐渐扩大,终导致疲劳断裂。