Calibration of the bolt pretension by strain gauges vs. FEA

Abstract

When applying high strength bolts in friction connections, a load-bearing capacity depends on pretension force in the bolts as well as on friction coefficient found on friction surfaces. It is important to get the reliable value of the pretension force, so friction connections often undergo experimental research. In order to use strain gauges, which are inserted into the bolt shank, bolts need to be calibrated before we even use them in experimental research. Research that has been conducted shows a great difference between nominal and experimental strain in bolts, therefore FEA calibration of the bolts had to be carried out. Good results matching were obtained, hence a use of strain gauges was justified even for bolts without a shank.

U slučaju smičućih spojeva s visokovrednim zavrtnjevima s punom silom prednaprezanja, nosivost spoja zavisi kako od intenziteta sile prednaprezanja u visokovrednom zavrtnju, tako i od koeficijenta trenja na tarnim površinama. Veoma je važno odrediti pouzdanu vrednost sile prednaprezanja u visokovrednim zavrtnjevima, pa su tarni spojevi često predmet eksperimentalnih istraživanja. Kako bi se za određivanje intenziteta sile prednaprezanja mogle koristiti merne trake ugrađene u telo zavrtnja, zavrtnjeve je neophodno kalibrisati pre početka njihove primene u eksperimentalnom istraživanju. Sprovedeno istraživanje pokazalo je veliku razliku između nominalnih i eksperimentalno određenih dilatacija zavrtnjeva, zbog čega je sprovedena kalibracija zavrtnjeva numeričkom analizom (primenom metode konačnih elemenata). Dobijeno je dobro poklapanje rezultata, a primena mernih traka kod zavrtnjeva koji imaju navoj celom dužinom tela takođe se pokazala kao opravdana.