Quantification of the Fatigue Strength of a Bolt based on Residual Stress at the Thread Root

基于螺纹根部残余应力的螺栓疲劳强度量化

• 批准号: 20560130
• 负责人: HAGIWARA Masaya
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560130/
• 关键词: 機械要素; ねじ; ボルト; 疲労強度; 残留応力分布; X線応力測定; シミュレーション; FEM応力解析; 残留応力; FEM解析; 局所的応力

To predict the fatigue strength of a bolt, and to prevent the failure, it is necessary to know the residual stress induced by thread rolling process precisely. In this study, the X-ray measurement and computer simulation were performed for large-scale thread root model made by rolling. By comparing the results, the model has been proposed to calculate the residual stress distribution. The results from fatigue test show that the fatigue strength of a bolt can be predicted from the local stress distribution obtained by computer analysis using the hypothesis presented.

为了预测螺栓的疲劳强度，防止螺栓失效，需要准确地了解螺纹滚压加工过程中产生的残余应力。本文对大型滚压螺纹根部模型进行了X射线测量和计算机模拟。通过对计算结果的比较，提出了计算残余应力分布的模型。疲劳试验结果表明，利用本文提出的假设，可以根据计算机分析得到的局部应力分布预测螺栓的疲劳强度。

项目成果

ねじ谷底の残留応力と疲労強度の関係-第3報,二次元弾塑性FEM解析による残留応力分布の推定

螺纹根部残余应力与疲劳强度的关系 - 第 3 次报告，通过二维弹塑性 FEM 分析估计残余应力分布

• 发表时间: 2010
• 作者: 古川朗洋;萩原正弥
• 通讯作者: 萩原正弥

転造加工による残留応力の発生とそのシミュレーションモデル

轧制过程残余应力的产生及其仿真模型

• 发表时间: 2009
• 期刊: 日本ねじ研究協会誌 Vo1.40 No.12
• 作者: 古川朗洋;萩原正弥
• 通讯作者: 萩原正弥

ねじ谷底の残留応力とボルトの疲労強度の関係(第1報, 転造丸溝試験片の残留応力について)

螺纹根部残余应力与螺栓疲劳强度的关系（第1部分，关于滚制圆槽试件的残余应力）

• 发表时间: 2009
• 期刊: 日本機械学会論文集C編 75-752
• 作者: 古川朗洋;萩原正弥
• 通讯作者: 萩原正弥

ねじ谷底の残留応力分布とボルトの疲労強度の関係(第1報,転造丸溝試験片の残留応力分布について)

螺纹根部残余应力分布与螺栓疲劳强度的关系（第1部分，关于滚制圆槽试件的残余应力分布）

• 发表时间: 2009
• 期刊: 日本機械学会論文集C編 Vo1.72, No.752
• 作者: 古川朗洋;萩原正弥
• 通讯作者: 萩原正弥

Effect of Residual Stress on the Fatigue Strength of a Bolt in Bolt/Nut Assembly-Fatigue Characteristics of the Axisymmetrical Bolt Model (Leadless Bolt) with Residual Stress Generated by Pre-loading

螺栓/螺母装配中残余应力对螺栓疲劳强度的影响——预紧产生残余应力的轴对称螺栓模型（无铅螺栓）的疲劳特性

• 发表时间: 2011
• 作者: Akihiro Furukawa;Kazunari Kamiya;Masaya Hagiwara
• 通讯作者: Masaya Hagiwara