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    緊固件剪切力也有單雙之分

    發表時間:2020-6-12 9:31:55  作者:三圓  來源:三圓  瀏覽量:2360

    航空緊固件的強度能力通常在零件的采購規范中通過最小抗拉強度和最小雙剪切強度來標稱。這些數值通常是將設計允許的極限應力值乘以應力作用的橫截面積而得出。對于制造商來說,每一個生產批次都需要進行驗收測試,以驗證每一批次緊固件的強度符合設計許用要求。這里需要注意的是剪切力的評定是按照雙剪切形式來計算的。那么雙剪切和單剪切有什么區別?在緊固件連接上采用雙剪切設計有哪些優劣呢?

    雙剪切和單剪切

    對于單剪切來說,力F試圖將被連接的兩塊板分離;連接它們的螺栓在兩塊板分開的平面上承受剪切力。對于整個螺栓來說,僅在這一個平面上存在剪切力,也就是說整個力F僅由這個單個的剪切平面抵抗。

    如果將接頭由兩塊板改為三塊板,中間的板被力F分開;這個總力F實際上是施加在兩個平面上,即每兩塊板之間分開的平面上作用F/2?,F在同一個螺栓在兩個不同平面上受到迫使板分離的剪切力,也就是說它只需要一半的橫截面積即可抵抗相同的外力F,這就是典型的雙剪切力。

    雙剪切力的優勢和不足

    采用雙剪切設計,同一個緊固件可以有兩個剪切平面,因此它可以承受兩倍的剪切力載荷,這實際上會減少結構緊固件的使用數量。不足之處是隨著夾層厚度的增加,緊固件的夾層長度也需要增加,也就是說緊固件會變長,這間接會增加緊固件的使用重量。

    在某些應用情況下,比如連接位置處剪切力并不大,使用一排單剪力連接就可以安全地承受載荷,那么使用單剪切力設計就無可厚非。既可以減少板材的數量,又不會因使用更長的緊固件而造成增重的問題。

    單剪切頭相比于雙剪切頭來說,強度會低一些,但是卻也廣泛地應用在飛機結構中。比如在飛機組裝過程中,有些位置會受到限制而只能從單側進行安裝,所以單面安裝緊固件被設計成可以從一側進行夾緊。這類緊固件比較典型的應用是將蒙皮固定在飛機結構上,在這類應用中因為要保持飛機外表面空氣動力學的光滑度,因此經常使用沉頭類緊固件。

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