赵 晶，孙铭雷，徐 啸，夏丽丽

（1.沈阳工业大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110870；2.特变电工集团，辽宁 沈阳 110000）

1 引言

螺栓连接是机械设备中广泛使用的紧固件之一，拆卸方便，连接紧固，多用于受力复杂部位及重要的接头处。但在实际工作中，长时间的振动可能会导致螺栓连接松动。因此，国内外学者对螺栓松动行为及其机理进行了广泛的研究。

例如奥克兰大学的Nassar 及同事[1-7]研究指出螺栓连接结构在轴向交变载荷作用下预紧力迅速下降是因为发生不可恢复的塑性变形。美国弹性制动螺母公司（ESNA）[8]的研究认为，螺栓松动可分为两个阶段：第一阶段为螺栓的塑性变形，第二阶段为螺母的相对运动。随着微动摩擦学的发展，国内外学者开始研究微动对螺栓松动的影响。Vinogradov[9]研究发现，在某些频率、幅值的动态激励下，松动可能会发生。但是他们研究的频率范围要明显高于工程实际中结构可能承受的载荷频率，因此对工程实际中的结构没有参考意义。为明确螺栓预紧力衰退机理，通过试验方法模拟微动工况，开展了不同频率和幅值的轴向交变载荷对于螺栓预紧力衰退、螺栓变形以及螺纹磨损情况影响的研究。

2 试验部分

2.1 夹具方案选型对比

为了能够顺利进行试验得到预期的试验结果，设计了两种试验夹具方案，如图1 所示。夹具采用对称结构，由钢板和棒料焊接而成，如图1（a）所示。底板上加工四个通孔插入圆柱销，起定位对中作用。试验（频率f 为1Hz，轴向载荷A0为17.5kN）发现，焊接处有焊渣脱落。……