Analisis patah keletihan pada sendi bolted

Dalam sambungan bolted, terdapat jenis kegagalan yang dikenali sebagai patah keletihan. Patah ini biasanya berlaku dalam persekitaran pemasangan bergetar dan tergolong dalam mod kegagalan secara tiba -tiba seperti pelengkap hidrogen. Oleh kerana teknologi semasa tidak dapat meramalkan patah keletihan terlebih dahulu, pencegahan mesti bermula dari peringkat reka bentuk dan pembuatan awal.

 

Semua bolt mempunyai kehidupan perkhidmatan terhingga. Walaupunboltadalah komponen yang boleh diguna semula, mereka tidak boleh digunakan selama -lamanya. Apabila bolt tertakluk kepada kelebihan beban yang berpanjangan dalam persekitaran tertentu, kebarangkalian patah keletihan meningkat dengan ketara. Kegagalan sedemikian boleh menyebabkan kerosakan teruk kepada peralatan pengeluaran dan juga membawa kepada insiden keselamatan.

1. Mekanisme Pembentukan patah keletihan

 

Penjelasan yang diterima secara meluas untuk patah keletihan bolt adalah:

 

Ketidakcocokan bahan antarapautandan komponen mengawan

Variasi geometri dalam bahagian bergerak yang dipasang

Kepekatan tekanan dari pra-ketegangan yang berlebihan

Pemuatan kitaran melebihi had ketahanan bahan

 

Proses patah melibatkan:

 

Permulaan mikro pada titik kepekatan tekanan

Penyebaran retak progresif di bawah beban kitaran

Kegagalan bencana tiba -tiba pada saiz retak kritikal

2. Faktor mempengaruhi kunci

2.1 Faktor Mekanikal

 

Kepekatan tekanan pada akar benang dan fillet bawah

Magnitud dan kekerapan pemuatan kitaran

Daya pra-ketegangan melebihi had reka bentuk

2.2 Faktor Alam Sekitar

 

Variasi suhu yang melampau (-40 darjah ke 400 darjah)

Atmosfera yang menghakis (semburan garam, persekitaran berasid)

Vibration amplitudes >0. 5mm

2.3 Faktor Bahan

 

Keseimbangan kekuatan yang tidak mencukupi

Rawatan haba yang tidak betul (misalnya, terlalu banyak menunggu)

Kecacatan permukaan dari proses pembuatan

3. Strategi Pencegahan dan Mitigasi

3.1 Pengoptimuman Reka Bentuk

 

RADIUS BENTA ROOTS (min. 0. 1mm)

Jejari fillet bawah lebih besar daripada atau sama dengan 1.5mm

Gunakan separa-Bolt Thread(bahagian shank yang tidak dibaca)

3.2 Penambahbaikan proses

 

Benang rawatan pasca haba bergolek

Pukulan pukulan untuk tekanan mampatan sisa

Electroplating dengan pelepasan pelindung hidrogen

3.3 Amalan Operasi

 

Kawalan tork dalam toleransi ± 10%

Ujian ultrasonik biasa (setiap 5, 000 kitaran)

Penggantian selepas 70% meramalkan kehidupan keletihan

4. Kaedah ujian dan penilaian

4.1 Ujian Bahan

 

Ujian Kekuatan Tegangan (ASTM A370)

Ujian Kehidupan Keletihan (kaedah lenturan berputar)

Pengukuran Ketangguhan Fraktur (kaedah J-integral)

4.2 Simulasi Alam Sekitar

 

Berbasikal Thermal (-50 ijazah hingga 200 darjah)

Ujian semburan garam (ASTM B117)

Ujian keletihan getaran (kaedah resonans)