Page 49 - 理化检验-物理分册2024年第三期

高学敏, 等: 钛合金紧固件双剪试验仿真分析

为 366.7N / s时, 螺栓截面在断裂前吸收的能量比 0.0025mm 时, 螺栓的能量吸收能力与理想条件仿

理想条件仿真结果高。说明在螺栓双剪试 验过程 真结果较为接近; 当剪切间隙为 0.0075mm 时, 螺
中, 应按试验标准规定的剪切速率进行试验。 栓的能量吸收能力提高了 48.13% 。因此, 应合理
不同剪切间隙下剪刀位移及螺栓截面吸收的能 控制剪切间隙, 以降低试验结果的误差。
量如 图 20 所 示。 由 图 20 可 知: 当 剪 切 间 隙 为

图 20 不同剪切间隙下剪刀位移及螺栓截面吸收的能量
剪切间隙的增大, 仿真结果与理想条件仿真结果之
4 结论
间的误差逐渐增大。当刃口半径为0.2mm 、 剪切速

参考螺栓双剪试验标准建立了螺栓双剪试验有 率为 666.7N / s 、 剪切间隙为 0.0025 mm 时, 仿真

限元仿真模型。根据有限元仿真结果, 研究了螺栓 结果与理想条件仿真结果之间的误差最小。在进行
在剪切作用下的应力、 应变响应; 考虑实际的双剪试 螺栓双剪试验时, 应严格控制剪切间隙, 减少剪切间
验过程, 建立不同剪切速率、 刃口半径、 剪切间隙等 隙对螺栓双剪试验结果产生的影响。
条件下螺栓剪切过程的有限元仿真模型; 在此基础
参考文献:
上, 分析以上各因素对螺栓剪切性能的影响规律, 并
与理想条件的有限元仿真结果进行对比, 为优化螺 [ 1 ] 郭晓宁, 张绪 . 厚夹层单剪连接接头中紧固件的强度

栓结构以及安装工艺提供参考。 分析研究[ J ] . 中国科技信息, 2012 ( 20 ): 101-102.
由于剪切速率的误差变动范围较小, 相比于刃 [ 2 ] 胡龙, 刘振国, 王一博, 等 . 三维编织复合材料圆柱销
剪切试验 与 数 值 模 拟 [ J ] . 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报,
口半径和剪切间隙, 螺栓双剪过程中剪切速率对试
验结果的影响较小。与理想条件仿真结果相比, 不 2016 , 42 ( 2 ): 287-293.
[ 3 ] 杜强, 丁荣, 吕晶, 等 . 复合板材双剪切试验方法与装
同参数条件下螺栓吸收的能量都存在不同程度的下
置[ J ] . 长安大学学报( 自然科学版), 2015 , 35 ( 6 ): 85-
降。剪切间隙对螺栓双剪试验结果影响最大, 随着
90.

( 上接第 30 页)

试样的负热膨胀性
参考文献:
( 2 )研究了 LaFe 11 Co 0.8 Si 1.2
能, 探讨了发生负热膨胀行为的机制, 研究结果表明
[ 1 ] 赵明娟, 李深, 赵龙志, 等 . 不同方法制备负热 膨 胀 特
材料 负 热 膨 胀 温 区 宽 度 为 260~
LaFe 11 Co 0.8 Si 1.2
330K , 在居里温度附近发生了巡游电子变磁转变, 性 ZrV 2O 7 粉体[ J ] . 机械工程材料, 2016 , 40 ( 9 ): 1-5.

这个过程中磁有序导致的磁致伸缩作用抵消了原子 [ 2 ] 张红菊, 肖新蕊, 王煜, 等 . 顶杆法热膨胀系数 测 试 在
材料性 能 研 究 中 的 应 用 [ J ] . 理 化 检 验 ( 物 理 分 册),
非简谐振动引起的热胀冷缩, 最终导致材料发生负
2020 , 56 ( 5 ): 31-35.
热膨胀现象。

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