最近看到一篇文章,，從實(shí)際案例及分析結(jié)果加以論證,，來(lái)顛覆大家對(duì)“螺栓松動(dòng)誰(shuí)先斷裂”的基本認(rèn)知。

在回答這個(gè)問(wèn)題之前，首先要搞清楚松的程度和螺栓組承受什么樣的載荷，才能判斷先松的螺栓會(huì)不會(huì)先斷。

下面,，分三種情況進(jìn)行討論。

如果是僅承受靜載荷

先松的那顆螺栓是不會(huì)先斷的,，螺栓松了,，說(shuō)明預(yù)緊力變小了,，或預(yù)緊力為零了，預(yù)緊力越小,，在外載荷作用下螺栓綜合工作應(yīng)力越小,，工作應(yīng)力最小的螺栓在靜載荷工況下，當(dāng)然不會(huì)先斷?，F(xiàn)以法蘭連接的中的螺栓連接為例,，看看如果有一個(gè)螺栓松了，螺栓的受力情況會(huì)怎樣,，

如下法蘭由8個(gè)M16的10.9級(jí)螺栓連接,，螺栓編號(hào)如下：

正常情況下，螺栓是施加了同樣的預(yù)緊力的,，假定螺栓的預(yù)緊力為98KN,，如果有一個(gè)螺栓松了，說(shuō)明預(yù)緊力降低了,，或者沒有預(yù)緊力了,，這里把螺栓1的預(yù)緊力設(shè)為30KN，比其他螺栓的預(yù)緊力少了68KN,，在法蘭承受600KN拉力時(shí),，看看螺栓的受力有什么不同；

螺栓的受力情況如下表所示,；

有分析結(jié)果可知,，由于螺栓1的松弛，改變了所有螺栓的受力分布,，松弛的螺栓承受的拉力小了，而緊鄰松弛螺栓的兩顆螺栓（2號(hào)和8號(hào)螺栓）承受的拉力變大,，拉力大也就意味著內(nèi)應(yīng)力比較大,，如果載荷繼續(xù)增加，這兩個(gè)螺栓會(huì)先斷,。

二,、如果螺栓組承受疲勞載荷

螺栓完全松了（即沒有預(yù)緊力了），即使在外載荷作用下,，螺栓也不會(huì)受力,，它緊鄰的螺栓承擔(dān)了它該承受的力，因此先松的螺栓不會(huì)先斷,，它鄰近的螺栓可能先斷,。還以法蘭連接為例，一個(gè)螺栓完全松弛了,，即預(yù)緊力為零了,，其他螺栓預(yù)緊力還為98KN,，

從以上結(jié)果可以看到，完全松弛的螺栓在法蘭連接承受外載荷時(shí),，也不承受拉力,，即拉力為零。當(dāng)法蘭承受0至600KN的交變載荷時(shí),，每個(gè)螺栓的拉力變化范圍為：

由螺栓的疲勞特性可知,，螺栓的應(yīng)力變化范圍越大，發(fā)生疲勞斷裂越早,。及疲勞壽命越短,。因此，完全松弛的螺栓兩側(cè)緊鄰的兩顆螺栓最先發(fā)生疲勞斷裂,，而完全松弛的螺栓不會(huì)斷裂,。

三、如果螺栓僅是預(yù)緊力降低了

那么在疲勞載荷作用下,，他的綜合應(yīng)力變化范圍就會(huì)變大,，疲勞壽命就會(huì)比設(shè)計(jì)壽命降低，可能先發(fā)生疲勞斷裂,。

假定螺栓的預(yù)緊力為98KN,，如果有一個(gè)螺栓松了，說(shuō)明預(yù)緊力降低了,，或者沒有預(yù)緊力了,，這里把螺栓1的預(yù)緊力設(shè)為30KN，比其他螺栓的預(yù)緊力少了68KN,，在法蘭承受0至600KN交變拉力時(shí),，計(jì)算螺栓的受力及拉力變化范圍：

從上表計(jì)算結(jié)果可以看出，未完全松弛螺栓和他緊鄰的兩顆螺栓的受力變化范圍比較大,，因此未完全松弛的螺栓和兩側(cè)緊鄰的兩顆螺栓最先發(fā)生疲勞斷裂,。