了解紧固件拧紧历史的老铁应该清楚：以前只有一种拧紧方法，那就是扭矩法，拧紧紧固件也是最好的领域。
即使在今天，扭矩拧紧仍然是主要的拧紧方法。
随着对塑性区拧紧方法的深入研究，拧紧方法在安全性和优越性方面逐渐凸显，目前也被广泛应用于重要的拧紧位置。
女士们，先生们，您可能有疑问，为什么在塑料区域拧紧的螺栓在受到外部载荷时不会断裂
今天，通过这篇文章的分享，希望能启发大家有一定的灵感。
01. 拧紧工艺和塑区拧紧的优点
螺栓紧固过程大致可分为三个阶段：弹性阶段、塑性阶段和螺栓失效阶段。
弹性阶段是扭矩拧紧的应用领域，螺栓处于弹性阶段，卸载后，螺栓可以恢复到原来的状态。
塑性相是塑性区紧固的应用领域，因为螺栓材料进入塑性区，不能完全恢复到原来的状态。
螺栓失效阶段是螺栓在承受最大载荷后开始拧紧并最终断裂，此阶段螺栓失效的风险较高，通常拧紧没有达到此阶段。
作为最常用的两种拧紧方法，扭矩法和塑性区拧紧法，各有哪些优点？扭矩法的主要优点是简单，技术成熟。
下图显示了摩擦系数为 0 的 M10 螺栓15-0.25、当拧紧扭矩误差为10%时，轴向力分布采用扭矩法拧紧和塑区拧紧。
通过比较可以发现，塑性区紧固的轴向预紧力为142 倍，最小值增加 1轴向预紧力波动6倍及更小。
正是由于上述优点，塑性区紧固的轴向预紧力稳定在超过螺栓屈服点的高水平，有效提高了螺栓的利用率。 在特定设计轴向力的情况下，在塑性区拧紧的螺栓可以拧紧更小的尺寸，设计的安全系数可以更小。 02. 螺栓力分析
式中：fy为螺栓拧紧的轴向力，公式右侧的第一项为螺栓的拉伸屈服载荷，由于公式右侧的第二项小于1的数，因此，螺栓的拧紧轴向力fy始终小于螺栓的拉伸屈服载荷， 主要原因是螺栓在拧紧时处于复合应力状态，剪应力的存在会导致轴向应力在达到拉伸屈服应力之前高于拉伸屈服应力。
03.塑性区域拧紧，在外部负载下不断裂
通过上述拧紧阶段的划分和受力分析，在塑性区拧紧的螺栓在拧紧过程中会达到屈服状态。
而当连接副在外载荷作用下时，外载荷的轴向载荷分量会加载到螺栓上，螺栓会进一步拉伸，那么为什么螺栓没有断裂呢？
螺丝骏认为：主要有以下几个原因
1）在拧紧过程中，螺栓同时受到扭矩和轴向力的作用，导致螺栓的应力状态为复合应力。拧紧后，螺栓杆处产生的剪应力减小，螺栓主要承受轴向法向应力。
因此，螺栓拧紧后的应力一般减小，螺栓能承受外力引起的轴向应力增加。
2）如下图所示，螺栓的抗拉屈服强度在S点，而螺栓的抗拉强度在B点，螺栓拉伸到S点屈服，到B点的抗拉强度为断裂。
即使螺栓达到屈服点，仍有一定的拉伸断裂空间，达到 8例如，螺栓的屈服强度为640MPa，而抗拉强度可达800MPa。
3）当螺栓拧紧屈服时，会发生应变硬化。什么是应变硬化？如下图所示，第一次加载使应力超过屈服强度y并达到y'，然后卸载。
重载时，应力-应变曲线的线性段延伸到与先前加载的最大载荷相对应的位置，屈服强度增加到y'。同时，延性降低，断裂前允许塑性变形减小。
在拉伸过程中，当应力超过屈服强度时，需要施加较大的载荷以产生更大的应力，这将导致材料产生更大的塑性变形。 随着塑性应变的增加，材料变得更坚固，更难变形，因此这个阶段称为“应变硬化”。
螺栓拧紧到屈服区后，由于剪应力的减小，螺栓将跟随 y'o'卸荷是直线进行的，当受到轴向向外载荷时，它遵循 o'y'加载。
由于应变硬化的作用，螺栓的屈服点会升高，以前是Y点，现在是Y点'，这将增加螺栓的承载能力。
根据相关研究，应变硬化会增加螺栓的疲劳极限，使螺栓在动载荷作用下不易发生疲劳失效。
04. 螺丝钧的经验与总结
1）塑性区拧紧的螺栓轴向预紧力与扭矩法相比有明显提高，轴向预紧力的波动也更小。
2）螺栓拧紧后剪应力减小，螺栓的屈服抗拉强度从屈服抗拉强度到抗拉强度都有一定的承载空间，紧固螺栓在塑性区的应变硬化会提高螺栓的屈服强度。
以上就是在塑胶区域拧紧的螺栓在受到外力荷载后甚至不会断裂的原因。
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