盡管螺栓看起來非常堅(jiān)固，但鋼是一種彈性材料。這意味著當(dāng)它們在螺栓接頭中擰緊時(shí)，它們實(shí)際上會拉伸很小的量。

將螺栓連接中的螺栓想象成一個(gè)堅(jiān)硬的金屬彈簧。通過擰緊螺母，您會產(chǎn)生張力，即拉動螺栓兩端的負(fù)載或力。當(dāng)您增加張力時(shí)，螺栓會像您拉動兩端時(shí)彈簧的拉伸方式一樣拉伸。

如果松開螺母，螺栓會松弛并恢復(fù)到正常長度，就像松開時(shí)彈簧恢復(fù)到原來的形狀一樣。這種拉伸和釋放的能力稱為彈性。 （是彈性使擰緊的螺栓和螺母夾在接頭的兩側(cè)，將其固定在一起）。

但是，如果您將彈簧拉得太遠(yuǎn)，它會失去一些彈性。當(dāng)你松開時(shí)，它不會完全后坐，就像一個(gè)不會恢復(fù)到原來形狀的緊身玩具。

就像過度拉伸的緊身衣一樣，如果螺栓拉伸超過某個(gè)點(diǎn)，它會失去一些彈性并開始永久變形——稱為塑性變形。

螺栓的屈服強(qiáng)度可以定義為在特定緊固件內(nèi)產(chǎn)生一定量永久變形的拉力。

在許多（但不是全部）螺栓連接情況下，重要的是不要將螺栓拉伸到超過其屈服強(qiáng)度，因?yàn)樗辉俦３制湓汲叽绾托螤?，并最終無法在螺栓連接中保持其性能。在大多數(shù)應(yīng)用中，如果螺栓擰緊超過其屈服強(qiáng)度，則不能再重復(fù)使用，如果松開，則必須扔掉。

證明載荷是螺栓彈性范圍的極限。根據(jù)保證載荷設(shè)計(jì)使用螺栓有助于防止塑性變形。只要螺栓的拉力永遠(yuǎn)不會超過其規(guī)定的證明載荷，您就可以確信它保持其原始尺寸和形狀，并且可以安全地重復(fù)使用。

張力與拉伸

現(xiàn)在讓我們看看圖表上出現(xiàn)的螺栓的張力和拉伸之間的關(guān)系。該圖顯示了如果您通過測量螺栓在擰緊時(shí)的拉伸程度對螺栓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會發(fā)生什么。

圖表從左下角開始，沒有張力和拉伸的點(diǎn)。隨著張力的增加，螺栓會拉伸一定量。每次添加更多張力并測量拉伸時(shí)，您都可以將其記錄為數(shù)據(jù)點(diǎn)。將許多數(shù)據(jù)點(diǎn)連接在一起會得到一個(gè)看起來像這樣的折線圖。

圖表顯示了螺栓的張力和拉伸與證明載荷和屈服點(diǎn)的關(guān)系

在圖表的第一部分，張力和拉伸之間的關(guān)系顯示為一條直線對角線。在該線上的任何一點(diǎn)，您都可以松開螺母，螺栓將松弛到其原始長度（移回圖表上的零點(diǎn)）。

因?yàn)槁菟ㄊ怯袕椥缘?，您可以擰緊和松開螺栓，沿直線上下移動多次，而不會對螺栓造成永久性損壞。在此限制內(nèi)，螺栓將繼續(xù)按設(shè)計(jì)運(yùn)行。盡管它可能會因多種原因而松動——例如墊圈材料的振動或壓縮——但它始終可以安全地重新擰緊。

但是在超過證明負(fù)荷之后，情況發(fā)生了變化。超過這一點(diǎn)，材料開始屈服，釋放張力時(shí)螺栓將不會恢復(fù)到原來的形狀和尺寸。

在達(dá)到屈服強(qiáng)度后，螺栓已變得如此永久變形，以至于通常認(rèn)為由于延展性損失（當(dāng)固體材料在拉伸應(yīng)力下變形而不斷裂時(shí)）而不再可以安全地重復(fù)使用。

通過了解螺栓的保證載荷并將靜態(tài)螺栓張力保持在或低于該水平，螺栓將保持其可重復(fù)使用性并在螺栓連接中保持安全。