同样载荷
VDI 2230标准
为何差异这么大？
设计手册螺栓选型
最近，兹懋专家，王老师在与航空航天的紧固件专家交流后，发现两本教材中的横向剪切载荷基本一致，但是最终的计算结果一个选用M6的螺栓，一个选用M16的螺栓。这难道是VDI 2230标准太保守，还是VDI 2230标准的计算方法错误？
本文就对这个问题展开说明，希望能够抛砖引用，各位同行，尤其是对航空航天比较熟悉的专家留言交流，讨论。
VDI 2230标准中的例题2
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具体详细信息如下：
经过初步选型，最终选择螺栓的规格为M16，10.9级。
法兰螺栓组连接计算可以用screw designer professional螺栓计算软件进行分析
为了探究这个问题，我们在《复合材料连接技术》一书中，找到一个类似的载荷的案例，发现选用M6的螺栓就能满足要求。
该例题的具体说明如下：
单个螺栓所受的最大剪切力为13.95kN，比VDI 2230例题中的8.4kN还要大。
经过计算，M6的螺栓剪切强度也是能够满足外部载荷的要求。
以上就是两个例题的计算结果差别，一个是M6，一个是M16。差不多同样的外部载荷，最终选型的螺栓结果差别还是可以用非常“巨大”来形容。那是不是说，咱们常用的经典的螺栓计算校核标准就错了呢，或者说太保守了呢？
造成这个选型结果的巨大原因
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1.实际上VDI 2230标准是没有问题的，《复材连接技术》书籍也是没有问题的。
2.主要差别是设计计算方法的不同，VDI 2230标准连接采用的是摩擦型螺栓连接，《复材连接技术》是按照承压型螺栓连接。复材螺栓连接书籍中的计算方法也是飞机机身常用的螺栓连接计算方法。从这一点上来说，飞机机身上的螺栓连接跟常规意义上，汽车行业，甚至机械行业的连接都不太一样。机械行业，汽车行业主要采用摩擦型螺栓连接，飞机机身上螺栓连接主要采用承压型螺栓连接。桥梁螺栓连接中会采用两种螺栓连接。这就是行业不同，很多设计的要求也是有差别的。
承压型螺栓连接
3.摩擦型高强螺栓连接：不能充分发挥螺栓的潜能。在实际应用中，对十分重要的结构或承受动力荷载的结构，尤其是荷载是往复载荷，应该用摩擦型高强螺拴，此时甚至可把未发挥的螺栓潜能作为安全储备，由于没有滑动也基本上就不会造成旋转松动引起预紧力的衰减。承压型高强螺栓连接：除摩擦型高强螺栓以外的地方都可以采用承压型高强螺栓连接以降低造价。这个在飞机机身设计中应用广泛。个人分析认为主要原因是，飞机对重量太敏感，需要降低重量，并且飞机机身本身的受力也主要是以单方向的受力为主。
解决方案
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对于摩擦型螺栓连接，
兹懋有完整的硬件和软件解决方案。
螺纹连接正向设计校核计算软件——螺栓设计师专业版
螺栓正向设计开发计算软件应基于VDI 2230-1 和 -2指南开发，可进行非线性过弹性螺栓计算，可进行单螺栓和螺栓组进行计算和校核。
为适应汽车行业普遍采用扭矩转角紧固方式，计算校核软件应可针对扭矩法、扭矩转角法进行计算和校核。
计算校核软件应具备以下基本功能：
不同材质、几何尺寸的标准件库数据；
可输入材料强度和摩擦系数散差（输入摩擦系数范围，而非单值摩擦系数）；
计算和校核过弹性拧紧和服役；
界面非线性开口的计算；
可获得最小、最大安全系数；
支撑面承载力的全面评估；
图形化显示；
可给出VDI 2230指南中13个设计计算步骤的计算结果。
软件内嵌相关标准件和材料等数据库
能够输出螺栓拧紧夹紧力曲线
预紧力演变历史的评估（全寿命周期导向），包括以下相关的预紧力输出：
拧紧预紧力；
嵌入后预紧力；
加温起始时预紧力；
在加温下残余预紧力；
室温下残余预紧力 (冷态) ；
加温下的夹紧力。
能够输出扭矩角度曲线
兹懋下半年培训课程也已更新，需要的小伙伴同样请联系小编获取最新培训信息及日程安排。
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