在石油化工等行业,常常会用到大量传统的机械结构,螺钉联接结构就是其中非常重要的一种。为了保证这些化工设备安全、有效、平稳的运作,尤其在核电行业中对螺钉的寿命有着更高的要求,必须对其中的螺钉联接结构进行合理并且细致的评估。长久以来大多数的机械螺纹结构的设计都是遵循较为传统的经验理论规则,但是这样的方法已经不能够满足越来越复杂的工程结构的需求。同时核电行业的螺钉联接件长期承受交变载冲击载荷、温度等影响,其经常会发生松动、错位变形甚至疲劳断裂等问题。因此本文针对受到侧向载荷下的螺钉联接件进行研究,提出一种新的力学模型。本文的主要研究内容如下:（1）对螺钉联接构件在侧向载荷下受力产生弯曲变形的特点,将其转化为一个约束悬臂梁的模型,同时提出一个等效嵌固点的概念,并进行相关理论分析确定可能影响嵌固深度l₁的因素。（2）采用ANSYS软件对简化模型模拟分析研究,采用控制变量法研究不同的端面直径、不同的光杆长度、不同的弯矩、不同的光杆直径下弹性悬臂梁的弯曲变形特点,并分析影响等效杆长的因素。同时通过将挠度曲线偏移嵌固深度l₁后和由理论公式计算所得的挠度曲线进行对比,用以验证方法的准确性。（3）搭建了采用自动控制加载方式的侧向载荷下螺钉联接结构试验台,进一步分析在螺钉两侧的等效嵌固点位置,并分析由于螺纹部分受力的复杂性对其产生的影响。试验采用应变计法测量螺钉受到侧向载荷时的弯曲应力,位移传感器测量螺钉弯曲时产生的挠度。研究了不同螺钉尺寸,不同预紧力下螺钉的弯曲变形情况。（4）针对侧向载荷作用下的螺钉联接试验结构进行有限元分析。建立与试验结构一致的有限元模型,螺纹部分采用了虚拟螺纹的选项,可以对螺距、螺纹长度、螺纹中径和牙型斜角进行设定。模拟了不同预紧力、不同螺钉尺寸对等效杆长的影响。对数据进行分析研究两侧的嵌固深度并讨论虚拟螺纹法的可行性。通过对侧向载荷下的螺钉联接结构进行模拟及试验分析得出:简化后的约束悬臂梁模型,由于螺钉及联接件均为弹性体,悬臂梁模型杆长是螺钉杆长向两侧的延伸。等效杆长L与螺钉光杆直径d₁有关,与轴向力、螺钉光杆长度、集中载荷等无关。同时对于螺钉头侧的嵌固深度l₁来说试验值与模拟值较为接近,模拟均值为0.305 d₁,试验均值为0.338 d₁。对于螺纹部分的嵌固深度l₂来说,模拟均值为0.621 d₁,试验均值为0.723 d₁。模型模拟得出来的离散性更小,试验值与模拟值的相对差值在15%之内,是可以接受的范围。ANSYS程序中的虚拟螺纹定义法对于涉及到侧向力下螺钉联接结构的模拟分析是可以参考的,模拟所得结果更接近与试验值。