Fe-Mn-Si形狀記憶合金螺栓堅(jiān)固防松研究.pdf

1、Fe-Mn-Si形狀記憶合金具有單程形狀記憶效應(yīng),主要應(yīng)用于約束恢復(fù)的場(chǎng)合,螺紋防松就是其中應(yīng)用之一。至今,對(duì)Fe-Mn-Si形狀記憶合金螺紋連接防松研究均集中于防松螺母,而基于Fe-Mn-Si形狀記憶合金約束恢復(fù)的防松螺栓研究還未見報(bào)道。本文從螺栓的防松機(jī)理、加工工藝等著手研制了Fe-Mn-Si形狀記憶合金防松螺栓,并通過(guò)計(jì)算、測(cè)試螺栓的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)防松指標(biāo)和重復(fù)使用性能等,對(duì)該螺栓緊固防松性能做出綜合評(píng)價(jià)。
　　 研究表明,F

2、e-Mn-Si形狀記憶合金防松螺栓經(jīng)預(yù)變形等工藝處理后,在螺栓連接的螺紋面間產(chǎn)生了軸向恢復(fù)力和徑向恢復(fù)力,這兩部分恢復(fù)力均可轉(zhuǎn)化為摩擦力矩,防止螺紋副之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而起到防松的作用;結(jié)合Fe-Mn-Si形狀記憶合金防松螺栓的加工工藝及連接過(guò)程,并借助于彈性力學(xué)、工程力學(xué)等理論知識(shí)對(duì)其預(yù)緊力產(chǎn)生的自鎖摩擦力矩T1、軸向恢復(fù)力產(chǎn)生的自鎖摩擦力矩T2以及徑向恢復(fù)力產(chǎn)生的自鎖摩擦力矩T3進(jìn)行了表征。
　　 通過(guò)對(duì)Fe-Mn-Si形

3、狀記憶合金防松螺栓連接后的防松力矩測(cè)試分析可知,在相同預(yù)變形量下,隨著恢復(fù)溫度的逐漸升高,防松摩擦力矩、軸向摩擦力矩以及徑向摩擦力矩均有所增加,軸向摩擦力矩T2和徑向摩擦力矩T3對(duì)防松摩擦力矩的貢獻(xiàn)逐漸的增大;對(duì)于不同預(yù)變形量的新型螺栓,相同恢復(fù)溫度下,隨著預(yù)變形量的逐漸增加,防松摩擦力矩、軸向摩擦力矩以及徑向摩擦力矩也均有所增加,軸向摩擦力矩T2和徑向摩擦力矩T3對(duì)防松摩擦力矩的貢獻(xiàn)也逐漸的增大;對(duì)于預(yù)變形量7%的Fe-Mn-Si形狀

4、記憶合金防松螺栓,當(dāng)恢復(fù)溫度為500℃時(shí),比普通螺栓的防松摩擦力矩(0.8T1)提高了255.35%,是普通螺栓的近3倍。
　　 Fe-Mn-Si形狀記憶合金防松螺栓重復(fù)使用性能測(cè)試結(jié)果表明,控制該防松螺栓的恢復(fù)溫度,既可以保證螺栓的防松性能,又可以提高該螺栓的重復(fù)使用性能。
　　 Fe-Mn-Si形狀記憶合金防松螺栓連接后動(dòng)態(tài)防松性能測(cè)試可得,在橫向載荷作用下,Fe-Mn-Si合金螺栓的振動(dòng)防松性能大大高于普通螺栓。如