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(1.大连理工大学 机械工程学院，大连 116024;2.中国东方红卫星股份有限公司，北京 100081)

0 引言

由于连接力大、结构紧凑、便于拆卸等优点，螺纹连接结构广泛存在于各类机械结构中，是最常用的紧固手段之一。但在振动环境中工作的螺纹联接结构会出现夹紧力的持续下降甚至失效，即螺栓松动，成为重大安全隐患。因此,研究螺纹连接结构松脱现象具有重要意义。

振动工况下载荷按照其作用方向可分为4类：沿螺栓轴向的拉压力、垂直于螺栓轴向的横向力、沿螺栓轴向的扭矩以及垂直于螺栓轴向的弯矩[1]。Junker[2]于1969年最早提出，对于螺纹联接来说，动态的横向载荷比轴向载荷更能引起其松动；并提出斜坡-滑块简化模型，设计了Junker松动实验机，指出螺纹联接受横向振动作用时，其周向(拧松方向)的摩擦系数会变小，从而失去自锁功能，发生滑移并松动。内华达大学的Jiang等[3]的研究显示松动行为可以划分为两个阶段：第一阶段中，螺母与螺栓之间没有相对运动或者相对运动非常小，螺栓张紧力的下降主要是材料塑性变形及其扩展引起的；第二阶段中，伴随比较明显的螺栓旋出或者螺栓与螺母之间的相对转动，张紧力下降明显。Jiang等通过实验观测与弹塑性有限元模型分析证实：承受循环侧向载荷的螺栓的材料松动期的松动是由旋合螺纹牙底的循环塑性变形引起的。南佛罗里达大学的Pai和Hess[4]认为接触状态可分为局部滑动和完全滑动这两类，与完全滑动所需要的侧向载荷相比，累积局部滑动所需要的侧向载荷相对低得多。……