Page 41 - 理化检验-物理分册2025年第四期

高学敏，等：基于ABAQUS软件的螺栓连接疲劳行为及寿命预测

图 9 多螺栓搭接结构被劳损伤演变过程
4 结论 distribution for threaded connection[J]．Chinese Journal
of Mechanical Engineering，2009，22（6）：869.
（1）载荷频率显著影响螺栓连接的疲劳寿命。高
[4] PAI N G，HESS D P. Three-dimensional finite element
频疲劳载荷（100 Hz）会使材料在较短时间内经历
analysis of threaded fastener loosening due to dynamic
大量应力循环，加速疲劳损伤累积，显著缩短材料 shear load[J]．Engineering Failure Analysis，2002，9（4）：
的疲劳寿命。因此，在设计中应避免高频载荷条 383-402.
件，以延长螺栓连接的疲劳寿命。 [5] HOUSARI B A，NASSAR S A．Effect of thread and
（2） 多螺栓搭接结构在疲劳寿命上表现出显 bearing friction coefficients on the vibration-induced
著优势。由于载荷在多个螺栓之间均匀分布，单 loosening of threaded fasteners[J]．Journal of Vibration
个螺栓的应力集中效应减小，整体结构刚度提高， and Acoustics，2007，129（4）：484-494.
微动磨损减少，从而延长了螺栓的疲劳寿命。 [6] MAGGI Y I，GONÇALVES R M，LEON R T，
et al．Parametric analysis of steel bolted end plate
（3）螺栓连接的疲劳损伤主要集中在螺杆中部、
connections using finite element modeling[J]．Journal of
螺纹处以及螺栓头部与杆部的过渡区域。这些高应
Constructional Steel Research，2005，61（5）：689-708.
力集中区域是疲劳裂纹萌生和扩展的主要位置。在
[7] ZHANG Z，XIAO Y，XIE Y H，et al．Effects of
疲劳载荷作用下，裂纹逐渐扩展，最终导致螺栓发生
contact between rough surfaces on the dynamic responses
剪切断裂。 of bolted composite joints：Multiscale modeling and
numerical simulation[J]．Composite Structures，2019，
参考文献：
211：13-23.
[1] 紧固件连接设计手册[M]．北京：国防工业出版社，1990. [8] 吕金峄，王勤，李亚洲，等．SCM435钢摇臂螺栓断裂
[2] SUN Y J，LIAO R D．The effect of helix on the 原因 [J]．理化检验（物理分册），2024，60（6）：37-41.
nonlinear analysis of threaded connection[J]．Advanced [9] 殷银银， 高学敏，冯德荣，等．低间隙 Ti-6Al-4V 抗
Materials Research，2010，148/149：1741-1744. 剪 螺栓预紧过程及连接结构力学性能的有限元仿
[3] LIAO R D. Nonlinear analysis of axial-load and stress 真 [J]．航空制造技术，2022，65（15）：95-102.

25