余德建，陈 晔

（南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏 南京 211816）

某石化公司超高压乙烯生产装置使用的二次压缩机工作压力为117～310 MPa。该装置运行过程中，压缩机二级气缸上一高强度M80联结螺栓（螺栓材质 4340，规格M80×4 mm）的螺帽与法兰连接处，即螺纹啮合第一圈的位置发生了断裂。为保障装置安全，1根螺栓发生断裂就需一次性更换全部螺栓，而该类超高压压缩机均为进口设备，由此产生的费用极高。为对该设备的诊断与维护提供可靠依据，并提高产品经济性，准确评估剩余螺栓的寿命就极为重要。

国内外学者对螺栓联结结构的螺栓承载、应力分布及其疲劳寿命预测进行了许多理论计算和数值模拟研究。Bouzid A H等［1］对联结结构的螺栓垫片应力分布和螺栓载荷变化进行了研究，提出了一种预测螺栓载荷变化的方法。Esmaeili F等［2］通过试验和数值模拟的方法研究了双搭接简单接头和混合接头这2种不同接头形式对疲劳寿命的影响。数值模拟和试验结果表明，增大螺栓夹紧力可以提高试件的疲劳寿命。Chakherlou T N等［3］通过数值模拟对疲劳裂纹萌生和疲劳裂纹扩展寿命进行了估算研究，并将预测的疲劳寿命与疲劳试验测试结果进行了比较。结果表明，在采用数值模拟预测的总疲劳寿命与疲劳试验测试结果之间有很好的一致性，同时也对影响疲劳裂纹萌生和疲劳裂纹扩展寿命的因素进行了研究。杜静等［4］在研究风力发电机主轴疲劳的过程中将雨流循环计数法与线性累积损伤理论相结合，形成了一种新的主轴疲劳损伤计算方法，对于利用疲劳累积损伤理论对相关疲劳特性进行分析提供了一种新的途径与方法。……