螺栓松动下结合面间隙分布及演变仿真分析
时间:2026-09-28 作者:黄磊,刘璇,文弋,周枭鋆
【摘要】通过监测法兰结合面间隙实现对螺栓松动的检测方法稳定性强、可操作性强、经济成本低,因此,对螺栓松动时结合面间隙分布及其演变规律进行仿真分析具有重大意义。本文在有限元模型中,通过调整螺栓预紧力值的大小来模拟法兰盘连接中螺栓松动的状态,首先,分析螺栓正常连接时,螺栓预紧力与法兰结合面间隙的关系;其次,分析螺栓松动时,法兰结合面的间隙分布情况及其演变规律;最后,分析螺栓完全松动时,法兰结合面的间隙分布及其演变规律。研究结果表明,螺栓正常连接时,由于弹性变形影响,结合面存在初始的微小间隙,预紧力为 8kN 时最大间隙数值约为 0.84μm;螺栓松动时,松动区域内结合面间隙值较正常连接区域明显下降;若螺栓完全松动,松动区域内结合面间隙产生突变,数值明显增大,最大约为 1.4μm。该研究结果可为通过监测结合面间隙对螺栓松动的检测提供理论基础。
关键词:法兰结合面;螺栓松动;预紧力;间隙;有限元分析