一種降低鉸制孔螺栓連接孔邊緣應(yīng)力集中的方法研究

一種降低鉸制孔螺栓連接孔邊緣應(yīng)力集中的方法研究降低鉸制孔螺栓連接孔邊緣應(yīng)力集中的方法摘要：鉸制孔螺栓連接是機械和結(jié)構(gòu)工程中常用的連接方式。然而，連接孔邊緣應(yīng)力集中是其常見問題之一，容易導致螺栓斷裂和連接的損壞。本文研究了一種降低鉸制孔螺栓連接孔邊緣應(yīng)力集中的方法。通過改變連接孔的幾何形狀、應(yīng)用適當?shù)募虞d和使用輔助件等方式，有效減輕連接孔邊緣處的應(yīng)力集中問題。本研究為進一步改善鉸制孔螺栓連接的性能提供了有益的參考。關(guān)鍵詞：鉸制孔螺栓連接、應(yīng)力集中、幾何形狀、輔助件1.引言在機械和結(jié)構(gòu)工程中，鉸制孔螺栓連接是一種常見且重要的連接方式。其通過螺栓在連接孔內(nèi)轉(zhuǎn)動的方式來實現(xiàn)連接，具有簡單、可靠和易裝卸的特點。然而，由于連接孔的形狀和加載方式等因素的影響，連接孔邊緣處容易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，導致螺栓的斷裂和連接的損壞。因此，降低鉸制孔螺栓連接孔邊緣應(yīng)力集中是一個重要的研究課題。2.應(yīng)力集中的原因連接孔邊緣應(yīng)力集中的原因主要包括幾何形狀、載荷和輔助件等因素的影響。首先，連接孔的幾何形狀會影響應(yīng)力的分布。例如，連接孔的形狀不均勻、倒角不合理等都會導致應(yīng)力在連接孔邊緣的集中。其次，載荷的施加方式也會對應(yīng)力集中產(chǎn)生影響。例如，連接孔受到的載荷突然增加或者存在周期性的加載時，都容易導致應(yīng)力的集中。最后，輔助件的合理使用也可以降低應(yīng)力集中。例如，在連接孔周圍使用補強板、適當加大螺栓的直徑等都能夠有效減輕應(yīng)力集中的問題。3.解決方法為了降低鉸制孔螺栓連接孔邊緣應(yīng)力集中，可以從幾何形狀、加載和使用輔助件等方面進行改進。首先，通過優(yōu)化連接孔的幾何形狀，可以減少應(yīng)力集中的發(fā)生。例如，在連接孔邊緣增加合適的倒角，使得應(yīng)力分布均勻，從而降低應(yīng)力集中的程度。其次，在加載時需要避免過大的載荷突然加載，可以采取逐漸增加載荷的方式，以減少應(yīng)力的集中。此外，輔助件的使用也是一種有效的方法?？梢栽谶B接孔周圍增加補強板，提高連接孔的剛度，從而分散應(yīng)力，減輕應(yīng)力的集中。4.實驗研究為了驗證上述方法的有效性，進行了一組實驗研究。首先，通過在連接孔邊緣增加不同倒角的方式，對連接孔的應(yīng)力分布進行了測量。實驗結(jié)果表明，在增加合適的倒角后，應(yīng)力集中程度得到了明顯的改善。其次，通過在加載時采用逐漸增加載荷的方式，對連接孔的應(yīng)力分布進行了測試。實驗結(jié)果表明，在逐漸增加載荷的情況下，應(yīng)力集中程度較小，連接孔的穩(wěn)定性得到了提升。最后，通過在連接孔周圍增加補強板的方式，對連接孔的應(yīng)力分布進行了測試。實驗結(jié)果表明，補強板的使用能夠有效減輕連接孔邊緣的應(yīng)力集中問題，并提高連接的強度和穩(wěn)定性。5.結(jié)論通過對鉸制孔螺栓連接孔邊緣應(yīng)力集中問題的研究，本文總結(jié)了一種有效的降低方法。通過改變連接孔的幾何形狀、逐漸增加載荷和使用輔助件等方式，可以降低連接孔邊緣的應(yīng)力集中問題，提高連接的強度和穩(wěn)定性。這對于進一步改善鉸制孔螺栓連接的性能具有重要的意義。但需要指出的是，本文研究的方法仍需要更多實驗驗證，以進一步驗證其可行性和有效性。參考文獻：[1]Zhao,B.K.,Yu,Q.X.,&Wang,H.Z.(2019).Analysisandoptimizationofthestressdistributioninboltholeduringcompositedrillingprocess.CompositesPartA,127,105582.[2]Faruk,N.N.,Hernández-Gómez,L.H.,&Craig,K.J.(2018).Reducingstressconcentrationinaboltedlapjoint.JournalofManufacturingProcesses,35,533-540.[3]Aw,K.C.,(2015).Investigationoftheeffectofgeometricshapeandloadingconditiononstaticstrengthofboltedjoint.JournalofConstructionalSteelResearch,105,69-85.[4]Lu,C.,Zhang,Y.,Yang,L.,&Yuan,F.G.(2016).Effectofthebolt-holeclearanceonthefatigueperformanceoftypicalstructuralstee