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為得到螺栓擰緊扭矩與預緊力之間的精確關(guān)系,對影響螺栓支承面(螺栓頭和螺母)有效半徑的計算方法、預緊力、被連接件彈性模量、板厚、孔隙、螺距等因素進行了研究.采用ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言,構(gòu)建了具有螺紋特征的螺栓連接件參數(shù)化有限元模型,通過I-Scan壓力薄膜傳感器測量被連接板結(jié)合面的壓力分布,并與有限元模型的計算結(jié)果進行比較,間接地驗證了參數(shù)化模型的可靠性.通過獲取螺栓連接件支承面的壓力分布方式,結(jié)合螺栓支承面有效半徑的計算方法對螺栓支承面的有效半徑進行了計算.計算結(jié)果表明,螺栓支承面的有效半徑隨著預緊力、孔隙的增加而增加,隨著板厚、被連接板彈性模量的增加而減小,有效半徑與預緊力、彈性模量之間成非線性關(guān)系,與孔隙之間成線性關(guān)系且斜率為0.53～0.56.
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