螺栓保證載荷與拉伸屈服強度的關(guān)系
盡管螺栓看起來非常堅固，但鋼是一種彈性材料。這意味著當它們在螺栓接頭中擰緊時，它們實際上會拉伸很小的量。
將螺栓連接中的螺栓想象成一個堅硬的金屬彈簧。通過擰緊螺母，您會產(chǎn)生張力，即拉動螺栓兩端的負載或力。當您增加張力時，螺栓會像您拉動兩端時彈簧的拉伸方式一樣拉伸。
如果松開螺母，螺栓會松弛并恢復(fù)到正常長度，就像松開時彈簧恢復(fù)到原來的形狀一樣。這種拉伸和釋放的能力稱為彈性。 （是彈性使擰緊的螺栓和螺母夾在接頭的兩側(cè)，將其固定在一起）。
但是，如果您將彈簧拉得太遠，它會失去一些彈性。當你松開時，它不會完全后坐，就像一個不會恢復(fù)到原來形狀的緊身玩具。
就像過度拉伸的緊身衣一樣，如果螺栓拉伸超過某個點，它會失去一些彈性并開始永久變形——稱為塑性變形。
螺栓的屈服強度可以定義為在特定緊固件內(nèi)產(chǎn)生一定量永久變形的拉力。
在許多（但不是全部）螺栓連接情況下，重要的是不要將螺栓拉伸到超過其屈服強度，因為它不再保持其原始尺寸和形狀，并最終無法在螺栓連接中保持其性能。在大多數(shù)應(yīng)用中，如果螺栓擰緊超過其屈服強度，則不能再重復(fù)使用，如果松開，則必須扔掉。
證明載荷是螺栓彈性范圍的極限。根據(jù)保證載荷設(shè)計使用螺栓有助于防止塑性變形。只要螺栓的拉力永遠不會超過其規(guī)定的證明載荷，您就可以確信它保持其原始尺寸和形狀，并且可以安全地重復(fù)使用。
張力與拉伸
現(xiàn)在讓我們看看圖表上出現(xiàn)的螺栓的張力和拉伸之間的關(guān)系。該圖顯示了如果您通過測量螺栓在擰緊時的拉伸程度對螺栓進行實驗會發(fā)生什么。
圖表從左下角開始，沒有張力和拉伸的點。隨著張力的增加，螺栓會拉伸一定量。每次添加更多張力并測量拉伸時，您都可以將其記錄為數(shù)據(jù)點。將許多數(shù)據(jù)點連接在一起會得到一個看起來像這樣的折線圖。
圖表顯示了螺栓的張力和拉伸與證明載荷和屈服點的關(guān)系
在圖表的第一部分，張力和拉伸之間的關(guān)系顯示為一條直線對角線。在該線上的任何一點，您都可以松開螺母，螺栓將松弛到其原始長度（移回圖表上的零點）。
因為螺栓是有彈性的，您可以擰緊和松開螺栓，沿直線上下移動多次，而不會對螺栓造成永久性損壞。在此限制內(nèi)，螺栓將繼續(xù)按設(shè)計運行。盡管它可能會因多種原因而松動——例如墊圈材料的振動或壓縮——但它始終可以安全地重新擰緊。
但是在超過證明負荷之后，情況發(fā)生了變化。超過這一點，材料開始屈服，釋放張力時螺栓將不會恢復(fù)到原來的形狀和尺寸。
在達到屈服強度后，螺栓已變得如此永久變形，以至于通常認為由于延展性損失（當固體材料在拉伸應(yīng)力下變形而不斷裂時）而不再可以安全地重復(fù)使用。
通過了解螺栓的保證載荷并將靜態(tài)螺栓張力保持在或低于該水平，螺栓將保持其可重復(fù)使用性并在螺栓連接中保持安全。
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