重庆理工大学学报(自然科学)

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螺栓设计参数对连接状态的影响及轴向力可视化方法研究

  

  1. 郑州大学 机械与动力工程学院,河南 郑州 450001

摘要: 螺栓结构的连接状态与轴向力密切相关,而轴向力受多因素的影响,在拧紧或者松动过程中不断变化且无法做到无传感器下的实时监测。首先基于螺栓的外螺纹轮廓方程,建立了精细化的螺栓有限元模型。其次基于此模型研究了螺纹接触面摩擦系数,牙型角,螺距对于螺栓预紧过程及松动过程的影响规律。最后,将松动角度和轴向力相关联,结合深度学习目标检测算法,将螺栓的轴向力信息进行可视化。研究结果表明:在拧紧和松动过程中,螺栓轴向力实现了可观和可控,同时螺栓在预紧相同角度的情况下,其轴向力会随着螺距和牙型角的增大而增大;其预紧力矩随着螺纹接触面摩擦系数和螺距的增大而变大,但会随着牙型角的增大而变小。

关键词: 摩擦系数, 牙型角, 螺距, 深度学习, 轴向力