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在德国达姆大学，为更好地了解自松机制进行了几项试验（目前仍在进行中）。其目的是寻找一种解决方案，以保护钢结构（M16-M36）的螺栓连接，而无需任何附加装置。到目前为止，测试系列的主要重点是夹紧长度的影响。
图3显示了测试台的草图。在试验机上固定两块钢板（S235，孔直径22mm，薄涂层）。为了减小偏心，荷载穿过板的剪切面。钢板用M20 10.9螺栓连接。用扭矩控制扳手将螺栓完全拧紧（Fv=160kn，MA=450nm，DIN 18800-7）。为了测量螺栓中的轴向力，他们配备了特殊的应变计。每个螺栓都提前校准。拧紧后，施加±2 mm的循环位移。频率在0.2到1赫兹之间变化。记录了螺栓轴向载荷的发展过程。最多1000次循环后，试验停止。
特别是对夹持长度的影响进行了评估。因此采用了不同厚度的钢板。表1概述了迄今为止的测试参数。对每个参数运行三个测试。由于测试情况，并非所有结果都可以考虑在内。
图3：试验台
表1：测试参数
自松试验的一些结果如图4所示。该图显示了预加载与加载循环的百分比。这些线表示至少两次测试的平均结果。该百分比基于装配后的最大预紧力。
开始测试后，预载立即减小，轴向载荷急剧下降。最多400次加载循环后，夹紧长度小于lk<90 mm的螺栓中的预紧力消失，可以用手松开螺栓。夹紧长度lk≥90 mm的螺栓在1000次循环后保持剩余的预紧力。
图4：单螺栓连接的自松（M20 10.9）
图5以另一种方式显示了夹紧长度的影响。在水平轴上给出夹紧长度，在垂直轴上给出轴向载荷百分比。不同的线是荷载循环的次数。结果表明，与自松连接相关的最偏离的是夹紧长度lk=60 mm。即使是比lk=60mm更小的夹紧长度也能表现得更好。但仍然只有超过lk≥90 mm的夹紧长度，在1000次循环后，才能防止连接完全松动。
图5：夹紧长度对自松效应的影响（M20 10.9）
在8号和9号试验中，夹紧长度由附加的非固定板实现。如图6、7所示。增加非固定板就增加了夹紧长度，对防松效果也是有一定的好处。这种设计方式在很多机械连接中都能看到，特别是在对重量要求不是特别敏感的重型设备上，如船用柴油机等。
图6：非固定板对自松的影响（M20 10.9）
图7：增加套管加大夹紧长度
表1显示了目前测试的参数。这些试验的主要观点将在以下条件下进行试验：
- 夹紧长度
- 螺栓尺寸的影响
- 两个剪切面的连接
- 循环位移的安装
- 附加轴向载荷的影响
自松效应可在实验室重现。在横向循环位移作用下，螺栓连接松动，预载减小。在这些试验中，夹紧长度显示出对自松效果的主要影响。
本文所述预紧力的减小不仅是自松的结果，而且是松动和嵌入结合的结果。尤其是薄层板在周期性位移作用下会导致大量的嵌入量，进而导致大量的预载损失，这在自松试验中是无法验证的。在另一个项目中，评估了嵌入效果。特别是这些新的连接在循环运动下的结果表明，嵌入导致了一个主要的预载损失。
然而，夹紧长度的影响可以被清楚地验证。长径比（夹紧长度/直径）lk/d=4.5的连接件在小于400个荷载循环后完全松动。4.5及以上的长径比固定的连接防松效果较好，但无法避免预载损失。预载损失被解释为松动和嵌入的组合。
试验期间，施加了±2 mm的循环位移。试验结果（4.5的长径比保证连接）与表2中（4）之后的临界滑移非常吻合。预紧力的发展和摩擦系数的不确定性使得计算适当的临界滑移非常困难，但似乎（4）给出了一个很好的近似值。在进一步的试验中，将进一步分析临界滑移。
表2：方程式（4）得出以下边际滑动
在一些试验中，夹紧长度是通过填充板实现的，填充板没有与连接件固定。结果表明，这些填料有更好的自松性能（见图6）。这种行为的原因是填料在横向软化了连接。“板-填料”平面的位移可以释放螺栓的复位力。结果表明，填料也可以实现较大的夹紧长度。
对于具有循环荷载的螺栓连接，预载非常重要：一方面是为了抗疲劳，另一方面是作为锁定装置。尤其是起重机及其附属结构、桅杆结构、烟囱和桥梁都有危险。
在德国达姆施塔特技术大学的一个研究项目中，分析了自松机制。其目的是寻找一种解决方案，以保护钢结构（M16-M36）的螺栓连接，而无需任何附加元件。到目前为止，测试系列的主要关键是夹紧长度的影响。
结果表明，节点剪切面内的周期性横向位移会导致自松和预埋预压的减小。如果位移超过一定量，连接就会松脱，在很低的负载循环次数后，预载就会消失。在试验中，预加载的完全损失发生在125到400个循环之间，这个数字与疲劳问题相去甚远。
必要位移称为临界滑移。以前的出版物给出了计算公式（4）。试验表明，该方程是一个很好的逼近式。对于边缘滑移，夹紧长度有很大的影响。位移为±2 mm的试验表明，长细比（夹紧长度/直径）等于或大于l/d≥4.5可显著固定连接并减少松动（图4）。
用额外的填充板固定，以达到夹紧长度。结果表明，与单板连接相比，这些非固定填料具有良好的影响和抑制自松过程（图6）。
然而，在所有试验中，由于自松和嵌入的结合，预载显著降低。在设计过程中必须考虑到这种影响。在循环荷载作用下，尤其是横向荷载作用下，必须避免剪切面内的位移。
如果无法避免，以下列表可以帮助构建安全连接：
•限制位移，例如使用装配螺栓
•使用细长螺栓
•使用填料扩大螺栓长度
•增加预载
•在结合面上使用薄的甚至更好的无涂层，以减少嵌入
•使用有效的安全元件
•增加螺栓头下的摩擦力
在循环荷载作用下，结构的松动和嵌入是一个严重的破坏问题。在早期建设阶段必须考虑到这一点。只有良好的设计和频繁的检查相结合，才能保证连接的耐久性。
兹懋有相关的横向振动试验机，而且能够测试出振动时候的螺纹摩擦系数，这样就能更好的对振动时候的松动情况进行分析。
兹懋有相关的横向振动试验机，而且能够测试出振动时候的螺纹摩擦系数，这样就能更好的对振动时候的松动情况进行分析。
本次试验的具体结果敬请等待后续文章分析。
Zmart横向振动试验机
试验机测试界面
2、传力机构采用刚性连接，而不是类似容克试验机的弹性钢板连接，这样能够保证输出到振动装置上的振幅的一致性。
3、采用双电机驱动，能够较容易的调节振幅大小。
4、可以在振动时测量螺纹处摩擦扭矩和螺纹摩擦系数，便于更好的分析防松效果。
5、可以多段振动，在试验软件中设定不同的振动频率和振幅，不需对硬件（如容克试验机中的凸轮）进行改变。
扩展阅读：
德国SCHATZ®横向振动试验系统 (Vibration System)
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