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实验一 螺栓联接实验
一、实验目的
测试轴向工作载荷的紧螺栓联接的受力和变形的关系曲线（变形协调
图）；
C1
求螺栓刚度C1、被联接件刚度C2、相对刚度C1C2；
试验预紧力紧力
1，等于被联接件压缩变形的恢复 2，即

Q'

P。这时，螺栓伸长变形
1 2 ，也就是说
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变形的关系是协调的。因此图

3又称变形协调图。
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图3
螺栓联接变形协调图
Q
Q1
Q2
C1
C2
力与变形之比
称为刚度。
1为螺栓刚度；
2为被联接件刚度。
C1
C1 C2称为螺栓的性对刚度。在力—变形
图上，刚度表现为图线的斜率。 为了提高螺栓的疲劳强度，通常采用降低C1
或增加C2的方法以降低载荷的变化值 F。
主要公式
螺栓联接的受力和变形，可用贴在试件上的电阻应变片， 配以电阻应变仪加
以测量。通常应变仪测量的是微应变
10
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，应变片的接线按半桥接到应
变仪上。
材料在弹性限度内，应力与应变的关系为：
EE106
故螺栓拉力为：
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F11A1
E1
106d2
4
被联接件（套筒）压力为：
F2 2A2 E 2 106 D2 D12
4
螺栓伸长变形为：
1
1
L
1
106
L
1
1
套筒压缩变形为：
2 2L2 2 106 L2
轴向工作载荷由测力环中百分表读数测出：
F KS
式中：K——测力环刚度， N/百分表1格；
——百分表读数，小格数。
测试系统说明
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图4
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1）测试系统原理如图 4所示，图中R1R1'为贴在螺栓或套筒上的电阻应变片，
即受力应变片；
R2
R2'
R1
R1'R2R2'
为温度补偿片，贴在与螺栓材料相同的零件上；
、
共同组成外测量半桥。
Z1Z2
为应变仪的内半桥电阻，与
R1R1'
、
R2
R2'
组成一个
全桥。
2）测量前应对电桥调平衡。当螺栓和被联接件受力时，则贴在其上的电阻
应变片 R1R1'的电阻值将发生变化，即D处的电位与受力件的变形成正比，经放
大器将其电压信号放大和检波后，送 AD转换成与模拟量对应的数字量，显示
器显示螺栓或套筒的微应变量。
四、实验步骤
用LBX84型实验机进行实验（1）接线如图5所示
图5
图中：1、2——螺栓受力应变片；
3、4——为螺栓、套筒公共温度补偿片；
5、6——套筒受力应变片。
（2）实验步骤
①按上图所示将线连好；
②将LBX 84实验机的螺栓联接处于卸载状态，测力环应处于无载