螺紋連接；強度計算
關注創建者：博集華仿 創建時間：2019-03-15
螺紋連接；強度計算的視頻教程
計算螺栓螺母連接強度的小工具——基于規范ISO/TR 16224-2012和VDI 2230編制而成
螺栓螺母連接是工業中常用的緊固件連接，力學工程師對這類連接通常面臨的問題是校核連接強度。本視頻中所開發的計算小工具，是基于規范ISO/TR 16224-2012和VDI 2230編制而成，可以讓工程師快速校核螺栓螺母的連接強度，而不必要限于繁瑣的計算公式中。
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ABAQUS-螺紋連接水壓滲透模擬
本案例基于ABAQUS/Standard模擬了密封螺紋連接在水壓力作用下的滲透。采用CAX4R單元，建立軸對稱模型，定義三個分析步，一是螺栓預緊載荷，二是位移載荷，三是水壓力載荷（600Mpa），輸出螺栓的應力應變云圖 ，水壓及接觸面積歷史曲線。
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螺紋連接；強度計算的實例教程
一：螺紋連接的類別
01 螺栓連接；螺柱連接；螺釘連接。
二：螺紋連接強度計算
01 工況類別
02 抗剪
03 抗扭
04 抗拉
05 抗彎（抗翻轉）
06 單個鉸制孔螺栓強度校核（橫向荷載）
07 單個普通螺栓強度校核
螺紋保證載荷計算/螺紋軸向連接強度計算（根據ISO/TR 16224-2012和VDI 2230）
兩種特殊的方法使用
1 shrink——自動解決兩個接觸表面的過盈干涉
——只在第一步分析步中可以設置，而且不能用于自接觸
2 pressure——有效解決壓力穿透問題
——先設置壓力穿透接觸，在達到100Pa壓強時停止穿透量的增加
分析步的設置
1 消除初始過盈，建立接觸
要點——分析步給多，讓接觸逐步建立起來
——接觸的設置過程中，將“interference fit”進行調整
2 改變接觸表面的摩擦系數（由0到0.1）
要點——更改接觸屬性，建立摩擦
3 加入壓力穿透條件，限制變形量
要點——對接觸屬性進行進一步加強
——加入管道壓力pressure
——pressure的值與fluid pressure一致
4 對管道連接進行強制拉伸
要點——修改位移邊界條件
最后的接觸力變化結果如下
小結
1 螺紋連接被廣泛的應用在管道連接等工業上，它們必須要能夠承受像大范圍的力值變化等各種情況：螺紋嚙合力、扭矩、彎矩、軸向抽出力、內部壓力、過載條件、流體泄露等；
2 考慮問題的時候要全面，除了螺栓預緊力之外，初始的過盈、逐步接觸時的壓力穿透、內外的強制壓力，軸向的拉拔力等都要考慮在內；
展開 石油套管楔形螺紋連接結構的API 5C5 A系有限元分析計算
1、 算例分析背景
油套管是石油行業必備的戰略物資，是連通地下油藏與地面的通道，油套管在服役過程中承受高的內壓、外壓、拉伸、壓縮、高溫等復雜載荷，因此油套管的安全性對油田的安全高效開發至關重要；油套管是由螺紋連接一根根連接而成，因此為了保證油套管的安全性，API 發布了對應的評價測試標準API 5C5，因此在楔形扣的設計開發過程中對楔形螺紋連接利用Abaqus軟件進行了有限元仿真計算。
2、 模型建立
由于設計開發的螺紋為帶錐度的楔形螺紋，螺紋錐度1/16，因此為了降低計算量，將模型簡化為軸對稱模型進行分析計算。分別將螺紋連接公母端導入模型如下圖所示：
母端結構
公端結構
3、 材料屬性設計
材料選用API 5CT規范規定P110鋼級材料，分別設置彈性模量和泊松比，并且設置P110材質在不同溫度下的屈服強度。
4、 網格劃分
根據需要不同位置處設置不同密度網格，對螺紋部分重點進行網格加密。
網格單元選用默認軸對稱網格，有限推薦選用四邊形網格。
5、 分析步
分析步共分為兩步，第一步為螺紋連接上卸扣計算，第二步為API 5C5載荷步分析計算，第二部共分為18步載荷，需要根據載荷時間調整輸出時間節點和內容。
6、 接觸設置
根據計算需要選擇對應的接觸位置，設置面對面接觸，接觸方式節點對面設置，
7、 邊界與載荷條件
根據計算需要在不同載荷步施加內壓、外壓、拉伸、壓縮等載荷，具體載荷大小和載荷施加時間參考API 5C5評價試驗標準。
試樣得底部施加Y方向的約束，試樣的頂部施加拉伸、壓縮載荷。
8、 計算
根據計算需要，采用4核心進行并行計算，計算結果如下圖所示：
展開 ◆鋼結構連接計算
一、連接件類別
不焊透的對接焊縫
二、計算公式
1．在通過焊縫形心的拉力，壓力或剪力作用下的焊縫強度按下式計算：
2．在其它力或各種綜合力作用下，σf，τf共同作用處。
式中 N──-構件軸心拉力或軸心壓力，取 N＝100N；
lw──對接焊縫或角焊縫的計算長度，取lw=50mm；
γ─-作用力與焊縫方向的角度 γ=45度；
σf──按焊縫有效截面(helw)計算，垂直于焊縫長度方向的應力；
hf──較小焊腳尺寸，取 hf=30mm；
βt──正面角焊縫的強度設計值增大系數；取1；
τf──按焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應力；
Ffw──角焊縫的強度設計值。
α──斜角角焊縫兩焊腳邊的夾角或V形坡口角度；取 α=100度。
s ──坡口根部至焊縫表面的最短距離，取 s=12mm；
he──角焊縫的有效厚度，由于坡口類型為V形坡口，所以取 he=s=12.000mm.
三、計算結果
1. 正應力：
σf=N×sin(γ)/(lw×he)=100×sin(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；
2. 剪應力：
τf=N×cos(γ)/(lw×he)=100×cos(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；
3. 綜合應力：
[(σf/βt)2+τf2]1/2=0.167N/mm2；
結論:計算得出的綜合應力0.167N/mm2≤對接焊縫的強度設計值ftw=10.000N/mm2，滿足要求！
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聚碳酸酯(PC)是一種常用的工程塑料，具有優異的力學性能和化學性能。PC在加工、貯存和應用中都會與空氣接觸，外部環境極易對其結構和性能產生影響，使得材料發生不同程度的老化，影響其性能和服役壽命。
因此，本文基于高分子材料的老化動力學模型k=f(I)·f(H)·f(T)，式中f(I)為輻照對材料損傷的函數描述，f(H)為濕度對材料損傷的函數描述，f(T)為溫度對材料損傷的函數描述，老化速率
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纖維復合材料加筋壁板沖擊后壓縮計算剩余強度，采用連續殼單元，內附cae，inp及ODB文件
20250320083024620.pdf
1.工程概況
該脫硫塔位于廣東省陽江，高75.538m，為單管變截面脫硫塔，現取該脫硫塔作為計算對象進行結構計算。
鋼脫硫塔尺寸及截面，自上而下變化如下，見表1：
表1 脫硫塔截面及材料
序號
起點標高m
終點標高m
截面mm
第一章 引言
工程分析中材料中的裂紋會對結構可靠性帶來很大地影響.歷史上有很多航空航天事故、建筑事故都是由于裂紋引起的斷裂導致結構失效，為了檢驗結構是否能夠一般用于判斷裂紋是否延伸地重要判據就是應力強度因子K ( Stress Intensity Factor,SIF).在具體地工程分析中,評估含裂紋結構穩定性,只需要計算含裂紋結構在要求地工況下地裂紋尖端應力強度因子
基于蔡吳失效準則的復合材料層合板等效強度計算文件，有需要的來
導讀
作者：何佳龍，郭繼超，李雨露，李楊揚，塔松霖 （吉林大學 機械與航空航天工程學院，吉林 長春 130022）
來源：《實 驗 技 術 與 管 理》2022年10月
摘要：
01 前言
但不幸的是，這種連接方式恰恰在實際中使用非常廣泛，并且很多時候出現在主傳力路徑上，因此進行裝配體分析，不可避免需要與大量的螺紋連接打交道。
02 簡化思路
該示例問題演示了2-D到3-D分析的能力和優點，這些問題需要將2-D模型解擴展到相應的擠出3-D實體。
重點介紹了以下特性和功能：
• 將二維模型擠出為三維模型（EEXTRUDE）。
• 將解變量從二維網格映射到新的三維網格，并重新平衡結果（MAP2DTO3D）。
• 通過多幀重啟繼續分析三維模型
介紹
螺紋管接頭在石油、天然氣和海上管道應用中很常見
