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船舶工程2025年第10期:调距桨轴法兰M52高强度螺栓疲劳性能试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘景强;杨珺柳;黄申;徐双喜;谌伟;吴轶钢;

单位:武汉理工大学船海与能源动力工程学院;武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心;上海船舶设备研究所;

摘要:[目的]为掌握某新型船用调距桨轴法兰M52高强度螺栓的疲劳性能,[方法]对基于实际轴向应变的疲劳试验装置进行设计,对高强度螺栓进行单段和多段加载形式的常幅疲劳试验,并对螺栓断口进行宏观和微观形貌分析。在此基础上,采用有限元方法明确螺栓的受力状态,并建立螺栓的名义应力S-N曲线和完整的双线性疲劳S-N曲线。[结果]结果表明:在存活率为50%的条件下,5×10~6次循环对应的螺栓疲劳强度为57.95 MPa,对应的容许正应力幅为标准建议值的3.29倍;疲劳失效发生在螺栓与螺母的第一节啮合螺纹处,疲劳断口瞬断区面积随载荷水平的提升而增大;试验断口位置位于螺栓应力集中最大处,应力集中系数为2.809。[结论]研究成果可为调距桨连接螺栓的疲劳寿命预报和调距桨安全性评估提供一定参考。

关键词:调距桨;;高强度螺栓;;疲劳性能;;S-N曲线;;断口形貌

基金资助:青年科学基金项目(51609185)