螺栓是一种常用的结构连接形式,是一种可拆卸连接,通常可以配用螺母一起使用,或与螺纹孔通过螺纹啮合进行连接。
Ansys 螺栓模拟及螺栓预紧 螺栓的模拟 螺栓的螺纹相对于其连接的产品而言,一般属于非常细微的特征,如果完全真实的去创建螺栓螺纹模型,对于有限元仿真来说会造成非常巨大的网格差异,螺纹处的网格需要很细致才能够准确代表其几何特征,代价则是昂贵的计算。 一般来说,螺栓在结构当中的主要作用是连接和固定,是否详细创建螺纹细节对整体分析的影响并不是很大。 结构仿真一般以以下几个方式模拟螺栓: 无螺纹圆柱:通过螺头和螺母的接触或螺杆与螺孔的接触模拟螺栓连接效果; 梁单元:通过定义梁单元两端的节点与螺栓螺头和螺母的投影印记面耦合模拟螺栓连接效果; 直接以其它共节点或共享拓扑面等形式定义被螺栓连接的结构。 Ansys 螺栓模拟及螺栓预紧 螺栓预紧力 在结构仿真中考虑螺栓时,预紧力有时候是要特别考虑的。 当一个螺栓被预紧时,相当于通过螺母的转动减少了螺栓握固长度,从而引起被螺栓连接的两个结构相互挤压的效果,从而实现预紧。 一般而言,工程上是以预紧扭矩来定义螺栓预紧的,Ansys Mechanical提供了螺栓预紧Bolt Pretension这个特殊的载荷功能模拟这个影响。 Bolt Pretention可以作用于圆柱面、线体、多个实体、或梁连接。通过对预紧单元施加力F(牛顿)或强制位移U(米),并在接下来的分析载荷步中修改为Lock(锁定)。 Ansys 螺栓模拟及螺栓预紧 螺栓校核 螺栓强度的校核一般是通过规范和手册来进行,针对不同类型的螺栓有经验性的校核指导。 常见的结构仿真当中,一般仅考虑螺栓连接作用和预紧作用。 Ansys Mechanical中在接触属性当中还开发了虚拟螺纹技术,通过在接触定义中添加Contact Geometry Correction(接触几何修正),可以选择Bolt Thread(螺栓螺纹)选项,定义螺纹参数: Mean Pitch Diameter 平均节圆直径 Pitch Distance 螺纹距离 Thread Angle 螺纹角 上海艾羽信息科技有限公司是一个以CAE软件销售、技术咨询及服务,仿真咨询及规划布局为一体的高科技公司,在通用机械、新能源三电、高科技、医疗、汽车有丰富的项目经验和知识积累。 作为Ansys的合作伙伴,艾羽致力于将Ansys推出的产品,通过业界性能颇佳、颇丰富的工程仿真软件产品组合帮助客户解决复杂的仿真难题。力求与Ansys一起,共同为中国制造业提供先进的仿真技术,通过仿真技术支撑中国2025。