螺栓与连接刚度

计算串联受拉段的螺栓刚度、夹紧体刚度和载荷分配系数 Φ，再用最小预紧、轴向外载与沉降演示接头是否保持闭合。

计算输入

公称直径 d mm

螺距 P mm

光杆 / 缩杆直径 d0 mm

受拉光杆长度 Ls mm

受拉螺纹长度 Lt mm

螺栓弹性模量 Eb MPa

计入头部 / 螺纹端部等效弹性长度

端部等效长度 0.4d / 0.5d / 0.4d 是当前经验假设，不是针对所有头型和啮合形式的标准认证。

夹紧长度 lk mm

载荷引入系数 n 范围 0～1；须按真实载荷引入位置确认。

夹紧体刚度方法

直接夹紧体刚度 Cm N/mm

夹紧体弹性模量 Em MPa

对称支承外径 dw mm

孔径 Dh mm

可用受压区外径 DA mm

锥体近似要求 DA > dw > Dh、等效均匀材料和对称支承。复杂叠层、异种材料或偏置接头建议直接输入经验证的 Cm。

最小装配预紧力 N

单颗最大轴向外载 N

总沉降量 fz µm

本演示温差为 0，不含撬力；Φ 的线性载荷分配仅在残余夹紧力严格大于 0 时适用。

输入修改后自动重算。单位为 N、mm、MPa；空值或无效输入会停止判定。

螺栓串联柔度

1/Cb = Ls/(Eb·A0) + Lt/(Eb·As) + 选用的端部弹性项。刚度模型与参数 ↗

闭合接头载荷分配

Φ = n·Cb/(Cb+Cm)；螺栓外载增量 ΦFa，夹紧力减少 (1−Φ)Fa。载荷分配依据 ↗

沉降与分离

Ceq = Cb·Cm/(Cb+Cm)，Fz = fz(µm)·10⁻³·Ceq(N/mm)；FM,min 必须大于 Fz+(1−Φ)Fa。闭合边界 ↗

刚度数值本身不代表强度合格；本页没有材料屈服、装配扭转、保证载荷、拉脱或支承面压判据。锥体 tanφ=0.55 与端部等效长度均应结合几何复核。接头分离后不能继续使用 ΦFa 作为实际螺栓外载增量。完整工作载荷、带符号温差和疲劳请使用综合校核。

公开来源核查日期：2026-10-13。下列链接用于确认标准版本、范围与公开工程依据；未逐条审查完整标准要求，计算结果不构成标准符合性认证。

VDI 2230 Part 1:2015-11官方目录所列版本，2015-11。高载荷单圆柱螺栓连接的系统计算，涉及同心与偏心夹紧。网站使用简化工程模型，未逐条实现或验证完整指南。
VDI 2230 Part 1 官方公开目录2015-11 版公开目录与导言。公开目录确认包含弹性柔度、载荷引入、预紧变化、装配/工作/交变应力、支承面压及啮合长度等主题；目录不提供本网站经验系数的公式证明。
NASA-STD-5020B2021-08-06 B 版，2026-01-05 再确认。NASA 航天硬件螺纹紧固系统的设计和分析要求；作为预紧不确定性、滑移与疲劳边界的公开工程参考，不能据此宣称一般机械连接已符合 NASA 要求。

刚度采用分段一维弹性杆与轴对称夹紧体近似。tanφ=0.55 及头部/啮合端等效长度属于当前经验假设，须复核；复杂薄板、非对称结构、接触张开和不同层材料应采用经验证数据或更高阶模型。
高预紧组合用于强度筛查，低预紧及沉降、松弛、蠕变和温度损失用于残余夹紧、分离与防滑筛查。分离或循环滑移后需重新评估载荷路径和疲劳。
10～35 °C 是机械性能的试验温度范围，不是全部服役温度的许可范围。热膨胀差引起的预紧变化与温度引起的材料强度下降必须分别评估；仅输入温差并不验证高温或低温强度。

PASS 仅表示当前输入满足已启用的工程判据；未评定项目及模型范围外的风险仍需独立验证。查看全部计算依据与公式边界 →