螺栓保證載荷與拉伸屈服強(qiáng)度的關(guān)系
盡管螺栓看起來(lái)非常堅(jiān)固，但鋼是一種彈性材料。這意味著當(dāng)它們?cè)诼菟ń宇^中擰緊時(shí)，它們實(shí)際上會(huì)拉伸很小的量。
將螺栓連接中的螺栓想象成一個(gè)堅(jiān)硬的金屬?gòu)椈?。通過(guò)擰緊螺母，您會(huì)產(chǎn)生張力，即拉動(dòng)螺栓兩端的負(fù)載或力。當(dāng)您增加張力時(shí)，螺栓會(huì)像您拉動(dòng)兩端時(shí)彈簧的拉伸方式一樣拉伸。
如果松開(kāi)螺母，螺栓會(huì)松弛并恢復(fù)到正常長(zhǎng)度，就像松開(kāi)時(shí)彈簧恢復(fù)到原來(lái)的形狀一樣。這種拉伸和釋放的能力稱為彈性。 （是彈性使擰緊的螺栓和螺母夾在接頭的兩側(cè)，將其固定在一起）。
但是，如果您將彈簧拉得太遠(yuǎn)，它會(huì)失去一些彈性。當(dāng)你松開(kāi)時(shí)，它不會(huì)完全后坐，就像一個(gè)不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)形狀的緊身玩具。
就像過(guò)度拉伸的緊身衣一樣，如果螺栓拉伸超過(guò)某個(gè)點(diǎn)，它會(huì)失去一些彈性并開(kāi)始永久變形——稱為塑性變形。
螺栓的屈服強(qiáng)度可以定義為在特定緊固件內(nèi)產(chǎn)生一定量永久變形的拉力。
在許多（但不是全部）螺栓連接情況下，重要的是不要將螺栓拉伸到超過(guò)其屈服強(qiáng)度，因?yàn)樗辉俦３制湓汲叽绾托螤?，并最終無(wú)法在螺栓連接中保持其性能。在大多數(shù)應(yīng)用中，如果螺栓擰緊超過(guò)其屈服強(qiáng)度，則不能再重復(fù)使用，如果松開(kāi)，則必須扔掉。
證明載荷是螺栓彈性范圍的極限。根據(jù)保證載荷設(shè)計(jì)使用螺栓有助于防止塑性變形。只要螺栓的拉力永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)其規(guī)定的證明載荷，您就可以確信它保持其原始尺寸和形狀，并且可以安全地重復(fù)使用。
張力與拉伸
現(xiàn)在讓我們看看圖表上出現(xiàn)的螺栓的張力和拉伸之間的關(guān)系。該圖顯示了如果您通過(guò)測(cè)量螺栓在擰緊時(shí)的拉伸程度對(duì)螺栓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)生什么。
圖表從左下角開(kāi)始，沒(méi)有張力和拉伸的點(diǎn)。隨著張力的增加，螺栓會(huì)拉伸一定量。每次添加更多張力并測(cè)量拉伸時(shí)，您都可以將其記錄為數(shù)據(jù)點(diǎn)。將許多數(shù)據(jù)點(diǎn)連接在一起會(huì)得到一個(gè)看起來(lái)像這樣的折線圖。
圖表顯示了螺栓的張力和拉伸與證明載荷和屈服點(diǎn)的關(guān)系
在圖表的第一部分，張力和拉伸之間的關(guān)系顯示為一條直線對(duì)角線。在該線上的任何一點(diǎn)，您都可以松開(kāi)螺母，螺栓將松弛到其原始長(zhǎng)度（移回圖表上的零點(diǎn)）。
因?yàn)槁菟ㄊ怯袕椥缘?，您可以擰緊和松開(kāi)螺栓，沿直線上下移動(dòng)多次，而不會(huì)對(duì)螺栓造成永久性損壞。在此限制內(nèi)，螺栓將繼續(xù)按設(shè)計(jì)運(yùn)行。盡管它可能會(huì)因多種原因而松動(dòng)——例如墊圈材料的振動(dòng)或壓縮——但它始終可以安全地重新擰緊。
但是在超過(guò)證明負(fù)荷之后，情況發(fā)生了變化。超過(guò)這一點(diǎn)，材料開(kāi)始屈服，釋放張力時(shí)螺栓將不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的形狀和尺寸。
在達(dá)到屈服強(qiáng)度后，螺栓已變得如此永久變形，以至于通常認(rèn)為由于延展性損失（當(dāng)固體材料在拉伸應(yīng)力下變形而不斷裂時(shí)）而不再可以安全地重復(fù)使用。
通過(guò)了解螺栓的保證載荷并將靜態(tài)螺栓張力保持在或低于該水平，螺栓將保持其可重復(fù)使用性并在螺栓連接中保持安全。
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