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螺栓链接的几种方法
返回列表 来源: 发布日期: 2020.07.31

然而螺栓联接的行为是相当复杂的。对于典型的螺栓联接,受制于各种因素的影响,无论从初始预紧到最后的螺栓变化载荷,必须考虑的参数组合相当令人困惑,尤其是还要考虑螺栓联接失效。因此准确地构造螺栓联接的特征就更为重要。

     基于不同的螺栓联接设计需求,有限元分析中对分析模型的处理方式也不同。下面给出分析模型中螺栓联接建模的几种方式:

1.螺栓不参与建模,零件之间的连接使用绑定接触,无螺栓预紧力;这种无螺栓、绑定接触对于螺栓联接组件的建模而言是最简单的一种方法。其简化方式可以在连接组件的接触面定义绑定接触,该方法求解最快,但这种简化方式,由于绑定整个组件的连接面会使结构过于刚性,且无法得到每个螺栓的载荷。如果需要得到螺栓反力,也可以采用更详细的分析,即对每个垫片直径作用范围内的接触面定义绑定接触,这样独立的接触面上可以得到螺栓反力,但不能直接得到力矩(需要用APDL命令)。

2.在模型中直接创建梁连接。不创建梁模型,而是直接创建梁连接中是直接定义梁单元到零件边或面,网格划分使用的是一个梁单元,横截面必须为圆截面,不能直接应用螺栓预紧力(需补APDL命令)。梁单元连接到对应于垫片直径的作用面更符合实际,梁单元传递的力分布在垫片表面,可以得到梁单元上的作用力和力矩用于后续手工计算螺栓范围。这种连接方法是航空航天工业中常用的方法,螺栓承担所有的  荷,通常更保守,后续计算确定螺栓是否失效。

3.在模型中使用线体。在DM中创建线体,定义梁的横截面参数,导入结构分析,线体通常用固定关节将梁单元连接到零件边或面,线体可划分为多个梁单元,任意横截面在DM中指定,可直接施加螺栓预紧力。这种处理方法是压力容器管道法兰校核中常用的方法。

4.螺栓为实体模型,无螺纹,考虑预紧力;如果考虑更多的螺栓连接的详细特征,如零件、螺栓、垫片、螺母之间的接触行为,则可用实体单元建模。简单的处理方式可采用绑定接触,复杂的处理方式采用摩擦建模。出于计算成本考虑,实际建模中并不包含螺纹。

5.螺栓为实体模型,有螺纹,考虑预紧力;螺栓螺纹接触的几何修正是WB的新功能之一,该特征将螺栓集中力处理为螺栓连接面上的分布力,更接近于螺栓应力分布的真实状态。以上就是螺栓链接的几种方法,主要以零件之间的链接、建筑之间的链接为主。

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