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螺栓鏈接的幾種方法
返回列表 來源: 發(fā)布日期: 2020.07.31

然而螺栓聯(lián)接的行為是相當(dāng)復(fù)雜的。對于典型的螺栓聯(lián)接,受制于各種因素的影響,無論從初始預(yù)緊到最后的螺栓變化載荷,必須考慮的參數(shù)組合相當(dāng)令人困惑,尤其是還要考慮螺栓聯(lián)接失效。因此準確地構(gòu)造螺栓聯(lián)接的特征就更為重要。

     基于不同的螺栓聯(lián)接設(shè)計需求,有限元分析中對分析模型的處理方式也不同。下面給出分析模型中螺栓聯(lián)接建模的幾種方式:

1.螺栓不參與建模,零件之間的連接使用綁定接觸,無螺栓預(yù)緊力;這種無螺栓、綁定接觸對于螺栓聯(lián)接組件的建模而言是最簡單的一種方法。其簡化方式可以在連接組件的接觸面定義綁定接觸,該方法求解最快,但這種簡化方式,由于綁定整個組件的連接面會使結(jié)構(gòu)過于剛性,且無法得到每個螺栓的載荷。如果需要得到螺栓反力,也可以采用更詳細的分析,即對每個墊片直徑作用范圍內(nèi)的接觸面定義綁定接觸,這樣獨立的接觸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.在模型中直接創(chuàng)建梁連接。不創(chuàng)建梁模型,而是直接創(chuàng)建梁連接中是直接定義梁單元到零件邊或面,網(wǎng)格劃分使用的是一個梁單元,橫截面必須為圓截面,不能直接應(yīng)用螺栓預(yù)緊力(需補APDL命令)。梁單元連接到對應(yīng)于墊片直徑的作用面更符合實際,梁單元傳遞的力分布在墊片表面,可以得到梁單元上的作用力和力矩用于后續(xù)手工計算螺栓范圍。這種連接方法是航空航天工業(yè)中常用的方法,螺栓承擔(dān)所有的  荷,通常更保守,后續(xù)計算確定螺栓是否失效。

3.在模型中使用線體。在DM中創(chuàng)建線體,定義梁的橫截面參數(shù),導(dǎo)入結(jié)構(gòu)分析,線體通常用固定關(guān)節(jié)將梁單元連接到零件邊或面,線體可劃分為多個梁單元,任意橫截面在DM中指定,可直接施加螺栓預(yù)緊力。這種處理方法是壓力容器管道法蘭校核中常用的方法。

4.螺栓為實體模型,無螺紋,考慮預(yù)緊力;如果考慮更多的螺栓連接的詳細特征,如零件、螺栓、墊片、螺母之間的接觸行為,則可用實體單元建模。簡單的處理方式可采用綁定接觸,復(fù)雜的處理方式采用摩擦建模。出于計算成本考慮,實際建模中并不包含螺紋。

5.螺栓為實體模型,有螺紋,考慮預(yù)緊力;螺栓螺紋接觸的幾何修正是WB的新功能之一,該特征將螺栓集中力處理為螺栓連接面上的分布力,更接近于螺栓應(yīng)力分布的真實狀態(tài)。以上就是螺栓鏈接的幾種方法,主要以零件之間的鏈接、建筑之間的鏈接為主。

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