[发明专利]基于预紧力的垫圈调控方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种基于预紧力的垫圈调控方法、装置、电子设备及存储介质，所述基于预紧力的垫圈调控方法，包括：获取当前垫圈参数值，基于所述当前垫圈参数值和预设螺栓结构预紧力计算公式，生成实际预紧力；确定所述实际预紧力是否满足预设连接件失效判定条件，并在所述实际预紧力满足所述预设连接件失效判定条件时，基于所述当前垫圈参数值调控垫圈。采用本发明可以有效提高连接件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及复合材料螺栓连接技术领域，具体涉及一种基于预紧力的垫圈调控方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

复合材料由于其优异的性能现已广泛应用于航空航天、轨道交通等领域。而复合材料在装配时连接区域常为孔位、卡槽等结构，使得复合材料连接区域由于应力集中极易受到破坏，进而降低复合材料的使用寿命。

现阶段，通常采用垫圈来提高复合材料的使用寿命。具体的，首先，可以根据螺栓的尺寸选择相应尺寸的垫圈。然后，可以将该与螺栓的尺寸相应的垫圈作为辅助器件，放置于螺栓连接件和复合材料的连接区域之间。通过放置的垫圈来保护复合材料与螺栓连接件的连接区域表面不受螺母擦伤，并分散连接区域的压力，以在一定程度上提高复合材料的使用寿命。

现有技术中，由于垫圈对连接区域表面摩擦力矩的影响因素除垫圈尺寸之外，还包括垫圈厚度，粗糙度等因素，仅通过垫圈尺寸不能有效的提高复合材料的使用寿命，

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种基于预紧力的垫圈调控方法、装置、电子设备及存储介质。

第一方面，本发明实施例提出一种基于预紧力的垫圈调控方法，包括：

获取当前垫圈参数值，基于所述当前垫圈参数值和预设螺栓结构预紧力计算公式，生成实际预紧力，其中，所述垫圈参数值包括垫圈表面粗糙度、垫圈内径和垫圈厚度；

确定所述实际预紧力是否满足预设连接件失效判定条件，并在所述实际预紧力满足所述预设连接件失效判定条件时，基于所述当前垫圈参数值调控垫圈。

可选的，还包括：

基于垫圈厚度乘式因子确定目标摩擦力矩公式，所述目标摩擦力矩公式为：

其中，T₁表示垫圈在螺栓预紧或负载工况下的摩擦力矩，F表示螺栓的预紧力，μ表示垫圈粗糙度，D₁表示螺母与垫圈支撑面接触的最大直径，D₂表示垫圈内径，t表示垫圈厚度，φ(t)表示垫圈厚度乘式因子，a表示垫圈厚度乘式因子的第一常数，b表示垫圈厚度乘式因子的第二常数，a∈(-70～-10)、b∈(0.98～1.25)；

确定螺栓在预紧或负载工况下的栓体力矩公式，所述栓体力矩公式为：

ρ＝arctanμ_v

其中，T₂表示螺栓在预紧或负载工况下的栓体力矩，F表示螺栓的预紧力，d₂表示螺栓的螺纹的中径，α表示螺栓的螺纹的升角，ρ表示当量摩擦角，μ_v表示螺栓的螺纹当量摩擦系数；

基于所述目标摩擦力矩公式和所述栓体力矩公式，生成预设螺栓结构预紧力计算公式，所述预设螺栓结构预紧力计算公式为：

T＝T₁+T₂