預緊的案例
螺栓預緊力&Workbench螺栓預緊力分析 ￥10
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</div><p><strong>1 螺栓預緊力：</strong><span style="color: rgb(0, 0, 0); background-color: transparent;">就是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯接件之間產生的沿螺栓軸心線方向的預緊力。對于一個特定的螺栓而言，其預緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯接件之間的摩擦力相關。</span></p><p><strong>2 目的：</strong>預緊可以提高螺栓連接的可靠性、防松能力和螺栓的疲勞強度，增強連接的緊密性和剛性。事實上，大量的試驗和使用經驗證明：較高的預緊力對連接的可靠性和被連接的壽命都是有益的，特別對有密封要求的連接更為必要。當然，俗話說得好，“物極必反”，過高的預緊力，如若控制不當或者偶然過載，也常會導致連接的失效。因此，準確確定螺栓的預緊力是非常重要的。
展開 預緊力螺栓Pre-tension_abaqus_by_gy
產品: ABAQUS/Standard ABAQUS/CAE
概覽
裝配載荷：
· 能用來模擬結構中的緊固載荷
· 施加在用戶定義的預緊截面上
· 施加在與預緊截面相關的預緊節點上
· 需要預緊載荷的指定或緊固調整
裝配載荷的概念
下圖是一個簡單的例子來解釋裝配載荷的概念。
圖1 裝配載荷示例
容器A是由螺栓預緊力壓在蓋子上來密封的，中間有一墊子，如圖1所示。在standard中，預緊的模擬是通過在螺栓內添加一個“切割面”或預緊截面，并使其承受一拉伸載荷實現的。通過修改預緊截面一側的單元， standard可以自動調整預緊截面上螺栓的長度，以獲得想要的預緊力值。后續的分析步中可以防止螺栓長度的進一步改變，以使相對于裝配件內的其他載荷，螺栓是作為標準的變形組件存在。
創建裝配載荷
ABAQUS/Standard允許通過實體單元、桿單元或梁單元定義緊固件件的裝配載荷。分析步中定義裝配載荷不會隨著單元類型的不同而顯著不同。
1、使用實體單元創建預緊
在實體單元中，預緊截面是在螺栓內、將螺栓切割成兩部分的一個面(見圖2)。對于有幾個不同片段組成的緊固件，預緊截面可以是一組面。
圖2 使用連續單元定義的預緊截面
基于單元的面包括單元和表面信息。必須將該面轉化成預緊截面以便預緊載荷能施加在該截面內的控制節點上。
輸入文件：使用下列選項來創建基于實體單元的預緊截面：
*SURFACE，TYPE=ELEMENT，NAME=面的名稱
*PRE-TENSION SECTION，SURFACE=面的名稱，NODE=節點編號
ABAQUS/CAE：load模塊：Create load：在Category選擇Mechanical，及Bolt load。
1)對齊控制節點到預緊截面
裝配載荷通過預緊截面上的預緊節點傳遞。
展開 螺栓預緊力分析-ABAQUS
通過這個實例，我們通過分析給螺栓連接模型施加預緊力來檢驗預緊力的影響。螺栓等緊固件的預緊可以防止螺栓在振動工況下松動，即使在沖擊等動態環境中也可以提高相對穩定性。
本案例的視頻版教程(step by step)：螺栓預緊力-ABAQUS (包括三節視頻，可供練習的幾何模型）。
如有需要可購買觀看。
螺栓預緊載荷..
1、預緊扭矩與預緊力的關系
預緊力Qp 的數值應根據載荷性質、連接剛度等條件確定,在使用中所施加的預緊力是由旋緊螺帽所施加的扭矩T 給出，T 可以使用測力扳手在旋緊螺帽時測出;擰緊力矩T 等于螺旋副間的摩擦阻力矩T1和螺母環形端面與被連接件（或墊圈）支承面間的摩擦阻力矩T2 之和，即
螺旋副間的摩擦力矩為
螺母與支承面間的摩擦力矩為：
2、預緊力的施加原理-預緊單元
1）當你要建模一個螺栓結構時，重要的一點是要在螺栓中考慮由于擰緊螺栓 所產生的預拉伸（或預載荷）。
程序提供了為模擬螺栓預緊提供了方便的方法
-自動在螺栓體網格模型中部截面節點上斷開連接（只支持3D實體或線體）；
-通過約束方程重新連接這些節點；
-使用約束方程定義一個數學位移，用于表示產生用戶定義的預載荷。
展開 
螺釘預緊力對螺釘的剪切應力影響極大
③轉子加4.5N.M扭力，槳座固定，4個螺釘釘帽加100N向上的力，四個螺釘分別加載6000N的預緊力（M4螺絲預緊力6453N,預緊扭矩5.15Nm），得4個螺釘最大剪切應力310MPa。
④轉子加4.5N.M扭力，槳座固定，4個螺釘釘帽加100N向上的力，四個螺釘分別加載3000N的預緊力（M4螺絲預緊力3226N,預緊扭矩2.6Nm），得4個螺釘最大剪切應力156MPa。
⑤轉子加4.5N.M扭力，槳座固定，4個螺釘釘帽加100N向上的力，四個螺釘分別加載1000N的預緊力（M4螺絲預緊力1225N,預緊扭矩1Nm），得4個螺釘最大剪切應力53MPa。
⑥轉子加9.9N.M扭力，槳座固定，4個螺釘釘帽加240N向上的力，四個螺釘分別加載1000N的預緊力（M4螺絲預緊力1225N,預緊扭矩1Nm），得4個螺釘最大剪切應力55MPa。
綜上述單一變量靜應力分析，
螺釘預緊扭矩1Nm螺絲預緊力1KN的情況下，油門量從55%到100%的參數變化中，螺釘的最大剪切應力由53MPa上升為55MPa。
油門量保持在55%的狀態時，螺絲的預緊扭矩改變后(M4螺絲預緊力1225N,預緊扭矩1Nm;M4螺絲預緊力3226N,預緊扭矩2.6Nm;M4螺絲預緊力6453N,預緊扭矩5.15Nm)螺釘的最大剪切應力分別為53MPa、156MPa、310MPa。
螺釘的預緊力對螺釘內的最大剪切應力有極大影響。
展開 不同螺栓預緊力下數控轉臺臺面振動分析
預緊力為1kN時該節點最大幅值約為3.4×10-4mm，預緊力10kN時最大幅值約為2.5×10-4mm，預緊力20kN時最大幅值約為2.2×10-4mm，不同預緊力下曲線的趨勢相同，但曲線振動的幅值稍有差異。模型中臺面上其他節點在1kN、10kN及20kN預緊力下的位移響應曲線和圖5類似，趨勢相同，在1kN預緊力下的響應幅值大于10kN及20kN下的幅值，而10kN預緊力下的響應幅值大于20kN下的幅值。
這表明預緊力對數控轉臺的動態響應有影響，預緊力增大，轉臺臺面振動幅值減小。適當增加預緊力大小能夠增大連接的剛性，減小臺面的振動，進而提高機床的加工精度。
4 結論
1）以某齒輪復合加工機床與數控轉臺間螺栓連接為研究對象，對預緊力作用下的螺栓連接進行靜力分析，其最大應力與理論計算值相比，誤差為2.46%，模型中螺栓連接的應力分布情況與實際相符，表明該轉臺與主機模型能準確的模擬二者之間的連接關系。
2）分析了轉臺與主機不同螺栓預緊力下，臺面承受動態載荷時的動態響應。其結果表明，轉臺在承受動態載荷時，不同的預緊力會致使數控轉臺臺面振動幅值變化，預緊力增大，臺面振動幅值減小，適當增加預緊力能夠減小臺面的振動幅值，從而提高機床的加工精度。
3）完成了某機床與數控轉臺在不同預緊力下螺栓連接的有限元分析，后續將對仿真結果進行實驗驗證。
參考文獻：
[1] 呂超,劉建華.數控轉臺的結構形式[J].金屬加工,2013,(13):18-19.
[2] 顧萍萍,黃筱調,于春建.基于ADAMS的數控轉臺蝸輪副傳動精度的研究[J].機械設計與制造,2012,(5):174-176.
[3] 林野.數控轉臺回轉軸夾緊力不足改造方案及夾緊力的檢測方法[J].工程技術,2013,(10):39.
展開 在ANSA中ABAQUS模板下螺栓預緊力設置
1、單獨顯示螺栓
2、選擇AUXILIARIES>PRTENS>Assistant，選擇Surface--Solid Property和Detect and create all possible pretensions（一步操作中完成四個螺栓的預緊力加載），選擇螺栓單元，Next。
3、選擇預緊力截面參考點，Next。
4、定義預緊力截面和預緊力方向。選擇螺栓截面上兩點，方向沿著螺栓軸向，繼續下一步操作。
5、施加預緊力載荷。選擇crate CLOAD，輸入大小為3000N的預緊力（預緊力沿著x正向，其只有一個自由度），ANSA會自動創建一個預緊力分析步。選擇Show Selected Elements，關掉SHADOW顯示，觀察預緊力方向和截面位置。剩下三個螺栓會自動創建預緊力。
6、點擊Finish完成預緊力加載
在ANSA中ABAQUS模板下螺栓預緊力設置.pdf
展開 螺栓預緊力加載全攻略
在 CAE-ANSYS 的模擬分析中，螺栓預緊力的加載是一項關鍵操作，它直接影響分析結果的準確性。今天，咱們就來深入聊聊 CAE-ANSYS 中螺栓預緊力的加載方法和那些不能忽視的注意事項。
一、螺栓受力大揭秘
在實際應用里，螺栓主要負責連接兩個零件，它的受力方式大致分為兩類。
1. 上下拉伸力：當兩塊板子上下受力時，螺栓就會受到上下方向的拉伸力。要是受力過大導致螺栓損壞，那就是抗拉強度不足。想象一下，把兩塊木板用螺栓垂直連接起來，然后使勁拉開，螺栓承受的就是這種力。
2. 水平受力細分：水平左右受力還得細分。要是螺栓處于壓緊狀態，板子之間的摩擦力主要靠螺栓的壓緊力提供，這時候螺栓還是主要受拉伸力。但要是螺栓很松，或者螺桿和圓孔發生碰撞，螺栓可就變成受剪切力了，損壞原因就是抗剪切強度不夠。比如在一個設備的振動部件連接中，如果螺栓松動，就很容易出現這種情
二、螺栓預緊力計算原理詳解
在 ANSYS 里添加好模型后，給螺栓施加預緊力有不少細節要注意。
1.施加位置：螺栓預緊力（bolt pretension）要加在螺栓的外圓柱面上。大家可以理解為，在螺栓的 “側面” 進行受力添加操作。
2.計算原理：具體計算時，會把螺桿的圓柱體按照面的選擇平均切成兩部分。計算過程中，這兩個圓柱體上下擠壓重疊，從而實現預緊力的加載。就好比把一根香腸從中間一分為二，然后讓這兩段香腸上下擠壓，模擬出預緊的效果。
三、模型常見問題及解決妙法
（一）螺栓太長的麻煩
有一種情況很讓人頭疼，就是螺栓太長，而且全部長度都在一側。當給這樣的螺栓施加預緊力后，螺柱雖然被分成了兩部分，但兩部分的收縮都集中在一側內部，這樣得出的結果肯定是錯的。從實際效果看，螺栓對上面平板的擠壓力會變得非常小。
展開 基于Workbench的螺栓/螺釘預緊力仿真及螺栓強度校核的方法 ￥10
也就是得到螺釘的最大預緊力及最小預緊力。該部分需要結合連接結構件的材料特性、外載荷、振動、溫度環境等多種環境最終確定最適預緊力，后續可逐步介紹。其中螺栓、螺母的仿真與該部分內容類似，這里不再介紹。
3）預緊力與工程扭矩如何換算，如有需要，后續也可進行介紹。
lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-soild
1.問題描述
前面計算了螺栓連接為beam方式建立的方法，當前考慮螺栓為實體螺栓，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
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？
3.模型處理
實體螺栓模型需要將螺栓設置表面印記，將螺栓的圓柱部分切割出來，建立局部坐標系，加載螺栓預緊力，加載的載荷只能是應力值，結果為預緊力/截面積
4.lsdyna螺栓驗證
建立螺栓模型，加載預緊力的應力之后，看到結果中螺栓被分成兩端，并重合擠壓，得到需要的螺栓預緊力，所以需要考慮設置中shear and bending
5.動力松弛+螺栓預緊力
建立動力松弛，其中設置為隱式算法并加載螺栓預緊力
結果如下，可以看到兩側被擠壓，整體有微小的抖動，但是并不明顯，整體的應力比較穩定
6.靜力學+動力松弛方法加載預緊力
6.1靜力學計算
預緊力中載荷加載和靜力學相同，為切斷圓柱方式，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
6.2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.
展開 ANSYS的lsdyan中螺栓預緊力Bolt Pretension加載
? 若為同一梁連接同時定義了 Dynamic Relaxation 文件夾中的螺栓預緊力和 LS - DYNA 瞬態分析下的螺栓預緊力，分析時僅使用最后定義的那個。
基于Hyperworks+Abaqus創建螺栓預緊力案例分析 ￥30
<p> 螺栓預緊力是屬于裝配載荷中的一類，它可以用來仿真結構中緊固件上的載荷。通常施加在用戶定義的預拉伸截面上。總體而言預緊的螺栓分類兩類：1D螺栓、3D螺栓。</p><p> 輸入文件用法∶使用以下選項定義通過梁或者桿單元模擬的緊固件上的裝配載荷。本案例重點講解如何創建1D螺栓預緊力。</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202311/b632e17096464d6b8d3b1743017b044e.jpg" title="預緊力-2.jpg" alt="預緊力-2.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202311/b632e17096464d6b8d3b1743017b044e.jpg?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202311/b632e17096464d6b8d3b1743017b044e.jpg?image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202311/b632e17096464d6b8d3b1743017b044e.jpg"> 左圖為施加預緊力，右圖為不施加預緊力。
</div><p><br></p>
展開 基于Abaqus的螺栓預緊力仿真分析
螺栓做關鍵部位的緊固件時，工程師希望能直接準確的檢測與控制螺栓的軸向應力，以保證其工作的安全性與可靠性。
螺栓預緊力就是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯接件之間產生的沿螺栓軸心線方向的預緊力。對于一個特定的螺栓而言，其預緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯接件之間的摩擦力相關。
預緊可以提高螺栓連接的可靠性、防松能力和螺栓的疲勞強度，增強連接的緊密性和剛性。事實上，大量的試驗和使用經驗證明：較高的預緊力對連接的可靠性和被連接的壽命都是有益的，特別對有密封要求的連接更為必要。當然，俗話說得好，“物極必反”，過高的預緊力，如若控制不當或者偶然過載，也常會導致連接的失效。因此，準確確定螺栓的預緊力是非常重要的。通過CAE仿真能夠有效模擬分析螺栓預緊的施加。
在Abaqus中常用以下兩種方式進行螺栓預緊計算：
1、在Load功能模塊中施加螺栓載荷；
使用螺栓載荷（boll load）可以模擬螺釘的預緊力和各種均勻預應力。定義螺栓載荷時，需要制定一個受力截面，以及載荷的方向和大小。施加螺栓載荷的方式有以下三種：
a、Applt force:指定預緊力。
b、Adjust length調整螺栓長度。
c、Fix at current length:保持螺栓當前長度。
展開 Dyna中建立預緊力螺栓的兩種方法
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在整車碰撞仿真分析特別是零部件仿真分析中為提高仿真分析精確度，經常需要考察螺栓及周邊鈑金件的受力情況，這時候就應該通過給螺栓施加預緊力來更準確的模擬螺栓受力情況，dyna中預緊力螺栓可采用*INITIAL_STRESS_SECTION關鍵字
和*INITIAL_AXIAL_FORCE_BEAM關鍵字兩種方法建立螺栓預緊力。
1)*INITIAL_STRESS_SECTION
該關鍵字主要用于給實體螺栓施加預緊力，主要參數：
CSID：截面ID（Cross-section ID）可通過*DATABASE_CROSS_SECTION關鍵字定義
LCID： 預緊力加載曲線——應力時間曲線。預緊力曲線應從原點開始傾斜向上逐漸達到所需應力（如圖1所示），曲線值下降或曲線結束時初始化結束。如原點開始直接輸入所需應力，則需計算更長時間，模型才能達到收斂。
注：應力應通過預緊力與螺栓截面積計算得出。
PSID：螺栓part set。
2)*INITIAL_AXIAL_FORCE_BEAM
用于Beam螺栓建立預緊力，其中施加預緊力的Beam單元應為type9，Hughes-Liu type beam，材料類型應為MAT100，主要參數：
BSID：施加預緊力的beam單元set集。
LCID：預緊力加載曲線——力時間曲線。也要求從原點傾斜逐漸加載到所需預緊力。
SCALE：加載曲線縮放因子。
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展開 螺栓預緊力施加方法-2
回到預緊力的施加
（1）下面一段在patran是如何產生的！
因為對控制點601施加預緊力后，可以通過overclosure傳給上下面的兩個點，那么怎么這里卻包含了上下面的所有節點呢？
