高强度螺栓在预紧力及微裂纹作用下的有限元分析

采用考虑螺纹细节的有限元模型对高强度螺栓在预紧力作用下的受力状况进行了仿真分析。研究了四棱锥形开口微裂纹及近表面椭圆形微裂纹对螺栓表面应力集中处受力分布的影响。结果表明:应力集中主要产生于最末端螺纹处以及旋合段的第一、二扣螺纹处,螺牙根部是同一横截面上的最大等效应力处;微裂纹的存在会极大地加强应力集中,并且最末端螺纹比旋合段螺纹对微裂纹更敏感。此外,四棱锥形开口微裂纹趋于周向扩展,近表面椭圆形微裂纹趋于向表面扩展。