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0 引言

顶盖螺栓是轴流式水轮机顶盖与座环的重要连接件，关系到整个轴流机组的安全稳定。顶盖螺栓的受力状态除了与来自顶盖的水压载荷有关，还与螺栓装配时施加的预紧力密切相关。预紧力过小，则顶盖螺栓在外载荷作用下会产生间隙或松动；预紧力过大，则结构承载能力下降，螺栓发生屈服甚至断裂。因此，合理选取预紧力对顶盖螺栓至关重要。

针对螺栓预紧力，国内学者进行了不少的研究。丁景焕等[1]针对抽水蓄能机组顶盖漏水现象，对其在各个工况运行的顶盖螺栓总载荷及残余预紧力进行了计算，并对预紧安全系数进行了改善；何少润等[2]依据相关规范探析了螺栓连接预紧力、残余预紧力以及工作载荷之间的关系；张续钟等[3]通过对比传统以螺栓工作载荷确定预紧力和改进以VDI2230准则确定预紧力的2种方法，并进行了有限元计算验证；熊欣等[4]结合抽水蓄能电站水泵水轮机实例，针对顶盖螺栓预紧力采用3种不同螺栓强度计算方法进行了校验；王雅[5]考虑了Taylor-Forge法兰设计法和欧盟法兰设计法下的预紧工况，并运用有限元软件对螺栓应力-应变进行了分析；李济含[6]运用ABAQUS软件针对在实际生产过程中出现的螺栓预紧力不足现象,从理论分析、有限元仿真和实验验证几方面入手进行了研究；……