ANSYS 螺栓连接分析

文摘   2024-07-28 08:21   广东  

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螺栓连接,通过WORKBENCH求解

在实际应用中,紧固件有着多种连接方式,包括但不限于以下种类:普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接、地脚螺栓连接、吊环螺栓连接、T型槽螺栓连接。

螺栓、螺钉和螺柱会采用不同等级的钢材进行制造,不同的等级对应的材料属性也有差异,我们在仿真紧固件时需要注意材料对仿真结果的影响。一般螺栓会给定一个扭矩载荷,在仿真中需要对螺栓施加预紧力载荷。


在ansys workbench中构建螺栓的方式大体有5种。

(1)无螺栓、绑定接触;
(2)无螺栓、梁连接;
(3)线体梁螺栓;
(4)实体螺栓(无螺纹),目前仿真程度最高的;
(5)实体螺栓(有螺纹),计算量太大。

1. 采用实体螺栓(无螺纹),联接方式模拟:

2.本模型包含四对接触:

(1)螺栓与螺母--绑定接触;

(2)螺母与板--摩擦接触;

(3)螺栓头与板—摩擦接触;

(4)板与板之间—摩擦接触;

【考虑剪切的话螺栓柱面和板孔也需要摩擦接触】

3.添加预紧力:

预紧力的加载需要在螺栓头和螺母之间柱面加载,如预紧方向不是延轴线方向,则需要建立螺栓坐标系,确保z轴朝向轴线方向。

在分析设置中添加2步,开启子步,开启大变形,添加预紧力的载荷两步,第一步加载载荷50000N,第二步是加载后锁定。

4.结果:

在使用预紧力较小的情况下,结构会发生偏转滑移(预紧力5000N)。

在增大预紧力的情况下,结构滑移变小,摩擦力变大(预紧力50000N)。

结果显示,接触面滑移和间隙。


螺栓预紧力和拧紧力矩计算:


文中模型:回复 LSMX 获得


-END-

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