检测目的
1) 检验光纤智能螺栓的预紧力检测效果；
2) 检验光纤智能螺栓的温度补偿能力。
检测步骤：
1)针对硬连接螺栓，通过测量螺栓拧紧扭矩、转角以及轴力之间的关系曲线，得出光纤智能螺栓对预紧力的直接检测效果；
2) 在恒定预紧力下，通过改变环境温度，分别测量不带温度和带温度补偿功能的智能螺栓预紧力随温度变化曲线，得出光纤智能螺栓的温度补偿误差水平。
试验件环境
试验件为国标8.8级M10螺栓及配套螺栓，采用硬连接，在螺母一侧安装垫圈，螺栓固定，扭矩施加在螺母上，分别针对螺纹无润滑和有润滑两种状态进行试验。试验在临时搭建的简易试验台上进行，加载工具为量程200Nm(±3%)扭矩扳手，见图1。
图1
结论：
图(a)
图(b)
图(c)
1) 从图2a所示转角—扭矩曲线图得出，基于扭矩转角方法的测量分散性较大、重复性较差，特别是在有无润滑条件下差异明显，表明摩擦力、测量次数对扭矩损耗的影响巨大，符合实践经验和工程预期；
2) 从图2b所示转角—轴力曲线图得出，转角与预紧轴力之间严格相关，受摩擦力影响较小，测量分散性小、重复性好。事实上，在螺栓开始预紧后的弹性范围内，转角与螺杆伸长量应是线性相关的（近似的伸长量＝螺距×转角/360），因此，转角与预紧轴力严格相关是符合工程预期的，表明智能螺栓对预紧轴力的检测结果是真实可靠的；
3) 在结论1)、2）基础上，从图2c所示扭矩—轴力曲线图进一步得出，通过扭矩检测螺栓预紧轴力是不可靠的；智能螺栓能够准确测量螺栓预紧力，可用于螺栓紧固扭矩、转角以及轴力曲线的试验测试。
说明
1) 过屈服问题
在图2b、2c有润滑条件第3次测量结果中，螺栓拧紧到了过屈服状态，屈服拐点处的轴力约为34KN，M10螺栓的有效应力面积为(58-1.6)mm2(其中1.6为开孔损失)，8.8级螺栓的屈服强度约为640Mpa，当量屈服轴力约为36KN，智能螺栓的轴力测量结果是准确的。需要说明的是，M10螺栓有效应力面积实际上应该位于螺纹收尾根部，对于半螺纹螺栓，其光杆部位的面积应为75 mm2，则36KN屈服载荷下，光杆部位的应力约为480MPa，对于钢制螺栓，弹性模量取210Gpa，对应的屈服应变约为2300με,而智能螺栓所用的光纤传感器有效量程为±(3000～5000)με，能够满足过屈服状态的测量要求。
即使对于10.9级螺栓，考虑极限全螺纹情况，屈服应变约4200με，光纤智能螺栓也能满足过屈服状态的测量要求。因此，智能螺栓用于过屈服螺栓的预紧力测量也是有效的。
2) 温度问题
智能螺栓内部同时集成了载荷和温度传感器，具有温度自补偿功能，通过软件设置，可以消除环境温度对载荷检测精度的影响。图3给出了环境温度变化+10度条件下，开启温度补偿功能前后，智能螺栓的载荷检测精度对比结果：
1) 开启温度补偿功能后，载荷检测误差的波动范围为±1.7%；
2) 关闭温度补偿功能后，载荷检测误差的波动范围为±11.1%；
3) 光纤智能螺栓的温度自补偿功能能够有效解决环境温度对测量结果的影响。
