高强螺栓系统计算 VDI 2230计算程序介绍 四方庞巴迪内部培训 四方庞巴迪内部培训 VDI 2230简介 VDI2230为德国工程师协会标准，主要用来计算校核高强螺栓连接 系统的安全。此方法用于工程实践已经超过25年，并且被广泛认可及引 用。现在世界上不仅德语区在使用，而且德语区以外也在使用此方法进 行螺栓连接的计算。 此标准的目的就是向设计工程师提供一种有步骤的、先进系统的螺 栓计算过程，这种方法能够设计出性能和操作可靠的螺栓连接，并且实 现了螺栓的利用率最大化。 VDI2230包含两个部分，第一部分为单个高强螺栓的系统计算，第 二部分为多螺栓连接。 VDI2230的初次发布时间为1986年，最新的版本为2003年发布的版 本。 本计算程序则依照最新的2003版进行计算。 四方庞巴迪内部培训 计算程序简介 计算程序采用EXCEL开发完成。包含螺栓连接参数输入部分，螺栓 校核结果的输出，以及大量螺栓相关标准参数的列表。 程序从2010年的最初开发完成，到现在不断完善升级，前后已经升级了 几十次。 四方庞巴迪内部培训 螺栓计算步骤 1、在有限元模型中，用刚性单元和梁单元对螺栓连接进行模拟，刚性 单元采用放射状连接螺栓头部及螺母的平垫片区域，螺杆采用梁单元进 行模拟； 2、设置载荷工况，进行计算； 3、从有限元结果中提取螺栓梁单元的拉力及横向剪力； 4、在螺栓校核软件中设置螺栓连接的参数； 5、将有限元求得的螺栓工作力输入到螺栓校核软件中； 6、点击“输出结果”按钮，得到螺栓的校核结果。 四方庞巴迪内部培训 螺栓连接要求及相关参数 螺栓润滑应该在螺栓头及螺纹上涂润滑脂 涂润滑后螺纹的摩擦系数最小值0.08 涂润滑后螺纹的摩擦系数最大值0.12 涂润滑后螺栓头支撑面的摩擦系数最小值0.08 涂润滑后螺栓头支撑面的摩擦系数最大值0.12 螺栓屈服极限的利用系数0.9 螺栓拧紧系数 1.8 扭力扳手的分散值5% 四方庞巴迪内部培训 螺栓连接参数输入 表格中绿色部分为参数输入的部分： 1、螺栓的公称直径； 2、拧紧力矩，参考VDI2230附表1、2； 3、连接长度中的螺杆长度lg； 4、连接长度中的螺纹长度； 5、连接件信息，包含不同材料的厚度； 6、沉降量； 7、连接件之间的摩擦系数； 8、螺栓两侧的平垫片厚度； 9、连接件的许用压应力； 10、内螺纹的抗拉强度（非标准螺母时需填写）； 11、连接件为长圆孔时，需填写长圆孔 的长与宽； 四方庞巴迪内部培训 螺栓连接参数设置 表格中下拉选项的部分需选择确定： 1、螺纹选择：普通螺纹或细牙螺纹； 2、螺栓头部：外六角或内六角； 3、紧固件：标准螺母或螺纹块； 4、螺母外径DW采用的标准：ISO4014、ISO4762 或GB16823; 5、连接件的材料：碳钢、不锈钢或铝合金； 6、采用的弹簧垫片标准：DIN6796、NF25511 或无弹簧垫片； 7、连接类型选择：SV1、SV2、SV3、SV4、SV5、SV6 或自动计算； 8、螺栓的受剪部位选择：螺杆受剪或螺纹受剪； 9、连接件的孔类型选择：DIN20273Medium或长圆孔。 四方庞巴迪内部培训 螺栓工作力输入 将有限元结果中的螺栓工作力（轴力及剪力）黏贴在工作力窗口： 四方庞巴迪内部培训 螺栓校核结果输出 点击输出结果按钮，则VDI2230中要求的各项安全系数被输出在输 出区域。绿色代表结果满足标准要求，白色为不满足标准要求，需要改 进螺栓设计。 当为非标准螺母时，可以得出螺纹块要求的最小旋合长度。 编号标准要求的安全范围说明 S1=1相对于螺栓屈服极限的安全系数 S2=1装配状态时，相对于连接板的表面压溃极限的安全系数 S3=1工作状态时，相对于连接板的表面压溃极限的安全系数 S4=1.2相对于螺栓滑动的安全系数 S51相对于螺栓剪切破坏的安全系数 S6=1相对于螺栓最大预紧力的安全系数 S7=1相对于螺栓疲劳破坏的安全系数 四方庞巴迪内部培训 螺栓参数说明 Lk为螺栓连接长度； 当螺栓为普通螺杆时，l1+l2为连接长度中的螺杆长； lGew为连接长度中的螺纹长度 四方庞巴迪内部培训 螺栓参数说明 螺栓的连接类型选择： 按照工作力与螺栓系统中相对位置进行选择。 四方庞巴迪内部培训 螺栓参数说明 螺栓的沉降量计算： 按照下表所示进行计算，求得螺栓连接中总的沉降量输入到螺栓参数中。 四方庞巴迪内部培训 螺栓参数说明 连接件的许用压应力： 1、根据试验测试得到； 2、由下表选择或插值得到。 四方庞巴迪内部培训 谢谢！ 四方庞巴迪内部培训