端板攻丝高强度螺栓连接受力性能试验研究

对10.9S级M16、M20高强度螺栓和Q345B端板攻丝连接与传统高强度螺栓连接受力性能进行试验对比，研究了其在单向受拉、单向受剪以及拉-剪复合受力状态下的破坏形态、受力机理和极限承载能力。试验结果表明：单向受拉时，极限承载能力和变形与传统连接方式基本一致；单向受剪时，即使是厚径比为0.8的M20螺栓，仍可实现栓杆剪断，而端板攻丝孔内牙体无明显变形破坏且攻丝连接件形式早期滑移量明显较小；拉-剪复合受力时，随着拉剪比从0.58增大到1.73，破坏形态由剪切破坏转变为受拉破坏。因此，为确保端板攻丝牙体无明显破坏，应考虑螺栓与板厚的合理设计，建议M20螺栓在单向受拉和拉-剪复合受力时厚径比不小于0.9d，3种受力状态下高强度螺栓端板攻丝连接方式的承载力与传统连接方式基本一致。试验结果分析可为工程设计提供参考依据

法兰攻丝高强度螺栓连接攻丝板牙体强度理论研究

与传统高强度螺栓连接不同,法兰攻丝高强度螺栓连接中因为攻丝板的存在易造成因攻丝板厚度不足导致的牙体弯剪破坏,使得连接强度显著降低。为此,基于能量强度理论和攻丝板的几何特征,研究了不同角度下攻丝板牙体的复合受力和破坏特征,提出了最不利受力状态下攻丝板牙体复合受力分析模型,建立了基于弯剪破坏的攻丝板牙体强度理论公式。为充分发挥法兰攻丝高强度螺栓受拉连接强度,提出了基于高强度螺栓颈缩破坏的最小攻丝板厚度公式。通过建立法兰攻丝高强度螺栓受拉连接的精细化有限元分析模型,研究了不同攻丝板厚度下M16和M20等常见高强度螺栓连接的破坏形态、峰值承载力及变形等参数,最终确定的最小攻丝板厚度分别为14 mm和18 mm,与理论公式计算结果基本吻合,验证了公式的正确性,可供实际工程应用参考