lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam

1.問題描述

當一組零件中有螺栓的存在,螺栓會添加一個預緊力,之后組件受到其他的沖擊碰撞等受力,查看整體變形和應力分布情況

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖1

2.問題分析

由于lsdyna自身的原因,計算的步長受到材料密度、彈性模量、網格大小等因素影響,不可控制,只能計算很短時間內的一個變形。如果延長時間則計算量過大,沒有意義了。

那么在常規方法在lsdyan中,只能在0.001s內施加螺栓預緊力,組件在短時間內受到螺栓預緊力的作用就會在后期產生抖動,對于后續加載的沖擊碰撞等載荷后產生影響,那么如何消除這個現象?

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖2

3.動力松弛方式加載

3.1建立梁連接

在螺栓添加之間建立一個梁連接,設置好對應的接觸面,梁連接的好處是僅僅考慮質量慣性,沒有自身的彎曲,預緊力中載荷加載和靜力學相同,為切斷圓柱方式.

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖3

3.2加載動力松弛

在設置中可以添加dynamic relaxation,并且添加bolt pretension,設置如下所示,其中動力松弛中的方法設置為implicit隱式算法,螺栓預緊力中添加螺栓載荷.

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖4 lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖5

3.3結果查看

在lsdyna中計算0.01s的時間,查看變形和應力結果,可以看到螺栓預緊力將兩個梁壓彎,但是并沒有產生過大的抖動,達到了初始預緊力的加載需求

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖6lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖7

4.靜力學+動力松弛方法加載預緊力

4.1靜力學計算

按照常規方式在靜力學中加載螺栓預緊力100N,獲取靜力學的變形

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖8

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖9

4.2靜力變形+動力松弛

在lsdyna中讀取靜力學變形,再添加一個lsdyna模塊,將結果導入lsdyna,如圖所示。得到的結果只能是位移變形,這樣就能得到初始的預添加受力的變形了.

在添加一個動力松弛dynamic relaxation,選項設置為explicit after ansys solution,之后的設置為顯示動力學計算的設置收斂方法

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖10lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖11

計算的結構變形如圖所示,可以看到螺栓預緊導致的變形保持住幾乎不變,之后再進行其他的碰撞類分析就好了

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖12

lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam的圖13

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