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伸長率分析法與測試結果比較 Part 1

2011-02-23

螺栓零件的分析牽涉到主要「直接運算緊固件的伸長率」，以及針對「各種影響伸長率因素的運算」二個部分，雖然張力數值可使用儀器直接量測，但當無法進行直接測量時，伸長率運算則是必須的，如還沒經過實際測試，就希望取得夾具負載值時，伸長率的運算並公布推測試資料是必要，伸長運算的主要困難點在於「如何將螺頭與咬合螺紋的壓力特性，轉換為容易計算的公式」，相較小於握固長度（grip length）的螺身，這些接合區的壓力特性可能相當複雜。此外，不同種類的螺拴和螺帽，具有各種不同特徵，又會讓問題更加複雜。要計算緊固件伸長率有許多方法，而這些不同方法間又有些許的差異，本文採用兩種常見的計算方式，來比較預測值與實際測試值。此外，為了預估螺頭與螺帽的組合，本文另外設計了一種測試矩陣，用來計算各種頭型（不論常見與罕用）與螺帽組合，因接觸區域會受到握固長度縮短影響，因此測試時會採用兩種不同的握固長度與直徑比例，測試的第一部份採用「完全螺紋」螺絲，因其螺身可保持固定的截面，以避免不同的頭型與螺帽接觸時的差異，且每次測試都會進行兩次，以檢查高/低比例之伸長率差異。