錨桿螺紋力學(xué)性能研究.pdf

1、錨桿螺紋段是錨桿獲得預(yù)緊力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也是桿體的薄弱環(huán)節(jié)，錨桿破斷多數(shù)發(fā)生在此處。但目前對錨桿螺紋力學(xué)性能的研究相對較少且缺乏系統(tǒng)性，本文采用理論分析、數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)相結(jié)合的方法，針對錨桿尾部螺紋受力及破斷機(jī)理、螺紋加工工藝以及幾何形狀參數(shù)等方面進(jìn)行了精細(xì)化研究。通過對井下的螺紋斷頭斷口宏觀和微觀分析，指出錨桿的斷裂是由于牙底裂紋在內(nèi)應(yīng)力和彎曲拉應(yīng)力作用下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕延時破斷，腐蝕介質(zhì)是潮濕的大氣與煤中的硫。建立錨桿尾部螺

2、紋段帶裂紋的力學(xué)模型，計算出預(yù)緊力和彎曲角度與裂紋臨界擴(kuò)展深度之間的關(guān)系，指出彎曲角度的大小是錨桿發(fā)生破斷的關(guān)鍵性因素。對錨桿螺紋力學(xué)性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，研究結(jié)果表明國內(nèi)錨桿螺紋加工質(zhì)量差、精度低，螺紋存在明顯的缺陷和損傷，并得出了不同加工精度、不同牙型、不同尺寸、不同螺距等因素對錨桿尾部螺紋預(yù)緊力轉(zhuǎn)化關(guān)系的影響。采用ANSYS數(shù)值模擬軟件分析了錨桿螺紋段常見的受力模型，并分析了不同牙型、不同尺寸、不同螺距、不同齒高的螺紋在不同載荷條件