1.一种螺栓松动寿命预测方法,包括如下步骤:第一步、测量预测对象试验的基本参数并制表:
a、确定螺栓基本尺寸并查询横向振动试验标准中该螺栓的试验基本参数;
b、根据试验基本参数对螺栓进行横向振动试验,测量并记录螺栓在0.2~1mm振动幅值下的松动过程;
c、标记螺栓连接的夹紧力达到初始预紧力的90%、80%、70%点,记录振动次数-夹紧力之间关系和振动次数;
d、利用螺栓在初始预紧力的90%、80%、70%的所对应的点,将螺栓在对应点的松动程度和振动次数与振幅之间关系绘制成螺栓松动寿命与振幅关系曲线,即D-N曲线;
e、按D-N曲线求解dmN=C,形成D-N曲线表达式的表格;其中,d为螺栓横向振动位移幅值,N为振动次数即松动寿命,C与上标m为松动曲线常数;求解时,通过一条曲线上两个点的d与N,计算出松动常数m与C;
第二步、确定螺栓松动判定准则及求解:
a、根据试验标准或现场技术文件确定螺栓松动判定准则,即确定夹紧力下降到初始预紧力的70%为松动;
b、根据螺栓横向振动的形式确定求解方法:
1)对于单一幅值振动情况,直接进行第三步计算;
2)振幅在0.2mm~1mm范围内变幅值振动的情况为复杂振动情况,对于复杂振动情况,则先通过雨流计数法对振动情况进行分析,统计各幅值下振动次数,再通过螺栓松动线性累积方法进行第三步计算;
螺栓松动线性累积方法已通过变幅振动试验验证D:其中:D——总松动寿命
N——振动次数,即松动寿命,N0.8为振幅0.8mm下松动寿命,N0.6为振幅0.6mm下松动寿命n——验证试验中实际振动次数,n0.6为振幅0.6mm下振动次数,n0.8为振幅0.8mm下振动次数随后通过式(2)进行累积计算;
式中,i——某一振幅等级
j——不同振幅等级数;
第三步、通过D-N曲线表达式表格中各段表达式dmN=C计算并预测螺栓松动寿命:根据螺栓横向振动位移幅值d及初始预紧力百分比,在曲线表达式表格中查找相应表达式dmN=C,计算其振动次数N;
1)对于单一幅值振动情况:直接通过振动频率f计算出相应的振动时间T:
2)对于振幅为变幅值振动情况:先通过式(2)计算出每个振幅下的振动次数n1、n2…,再根据对应振动幅值的频率f1、f2…,求和计算出总时间T总:至此,得到相应的振动时间为螺栓在计算条件下时间概念上的松动寿命,即在此种振动条件下,当到达计算出的时间后对应螺栓达到松动状态。
2.根据权利要求1所述的一种螺栓松动寿命预测方法,其特征是:通过步骤一中d步所述的螺栓松动寿命与振幅关系曲线描述螺栓振动松动寿命。
3.根据权利要求1所述的一种螺栓松动寿命预测方法,其特征是:通过步骤一中e步所述的各段曲线求解dmN=C表达式并制成表格。
4.根据权利要求1所述的一种螺栓松动寿命预测方法,其特征是:通过步骤二中b2)所述的螺栓松动累积方法预测振幅为变幅值时螺栓松动寿命。