重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (3): 220-229.

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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

周 洋,伊鸿振,王 瀚   

  1. 郑州大学 机械与动力工程学院,郑州 45000
  • 发布日期:2024-04-22
  • 作者简介:周洋,男,博士,硕士生导师,主要从事深度学习、激光超声检测、微纳驱动、无应力集中装配技术、气浮主轴设计 及测试等方面的研究,Email:zhouyang@zzu.edu.cn;伊鸿振,男,硕士研究生,主要从事螺栓松动检测方面的研 究,Email:yhz18638635908@gs.zzu.edu.cn

  • Published:2024-04-22

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因数、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,关联松动角度和轴向力,结合深度学习目标检测算 法,将螺栓的轴向力信息可视化。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,其轴向力随着螺距和牙型角的增大而增加;其预紧 力矩随着螺纹接触面摩擦因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: 摩擦因数;牙型角;螺距;深度学习;轴向力

中图分类号: 

  • U463.81