abaqus螺紋案例的案例
Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析
目前的常規(guī)做法通常有兩種：1.簡化，用RBE2和beam梁來代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實(shí)應(yīng)力，圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡化的beam梁應(yīng)力云圖，沒有接觸應(yīng)力：
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結(jié)果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網(wǎng)格建模）、計(jì)算量大（接觸收斂困難），如圖為某結(jié)構(gòu)帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計(jì)算得出的結(jié)果（圖3）：
圖3 計(jì)算結(jié)果
那么，有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結(jié)果？
運(yùn)用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus，只需要在接觸定義中設(shè)置跟實(shí)際螺紋形狀有關(guān)聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實(shí)的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結(jié)果，又節(jié)省了時(shí)間專注進(jìn)行其他的分析設(shè)置。如圖4，為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結(jié)構(gòu)直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結(jié)構(gòu)直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 案例56-螺紋連接分析
下圖顯示了通過多框架重新啟動(dòng)分析求解彎曲載荷后三維模型上的等效應(yīng)力和總機(jī)械等效應(yīng)變圖：
下圖顯示了使用彎曲載荷求解三維模型后螺紋上的彎曲應(yīng)力圖：
該圖顯示了映射后三維模型螺紋區(qū)域上的接觸壓力圖（MAP2DTO3D，SOLVE）：
正如預(yù)期的那樣，接觸壓力在圓周方向上是均勻的。
以下是分析結(jié)束時(shí)螺紋區(qū)域的接觸壓力圖：
由于彎曲，螺紋連接僅在一側(cè)承受大部分載荷。
此動(dòng)畫顯示了整個(gè)分析過程中螺紋連接的接觸壓力變化：
此動(dòng)畫顯示了完整分析期間的等效應(yīng)力結(jié)果，以及最后一個(gè)加載步（彎曲期間）螺紋連接狀態(tài)的變化：
建議
要執(zhí)行類似的分析，考慮以下提示和建議：
• 每個(gè)90度象限在環(huán)向上至少有八個(gè)單元（即，360度模型的無偏網(wǎng)格中至少有32個(gè)單元），以在2-D到3-D映射（MAP2DTO3D）期間正確再現(xiàn)接觸結(jié)果。
• 如果在2-D到3-D映射期間出現(xiàn)接觸相關(guān)的收斂問題，請(qǐng)嘗試修改一些接觸參數(shù)（例如穿透公差、彈球半徑、FKN、FKT等）。在將節(jié)點(diǎn)和單元解從二維模型映射到三維模型并重新平衡結(jié)果（MAP2DTO3D、SOLVE）之前，必須發(fā)生任何此類接觸參數(shù)變化。
• 若要在三維模型上施加彎曲載荷，請(qǐng)?jiān)诙S模型中創(chuàng)建具有指定導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)的剛性到柔性冗余觸點(diǎn)對(duì)。程序使用導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)施加彎曲載荷。
• 驗(yàn)證三維模型結(jié)果與二維模型結(jié)果非常相似。（預(yù)期差異較小，尤其是接觸結(jié)果。）
展開 案例37-螺栓螺紋分析
在螺栓模擬過程中，由于預(yù)緊載荷和包括摩擦接觸行為而產(chǎn)生的螺栓桿應(yīng)力（螺栓頭和螺栓螺紋之間區(qū)域的應(yīng)力）是主要關(guān)注的問題。
該問題的目的是表明螺栓截面法簡化了該螺栓接頭的建模，并產(chǎn)生了近似的螺紋行為和柄部應(yīng)力，與真實(shí)的螺栓模型相當(dāng)。
該問題通過三種方法模擬：
1. 真實(shí)螺紋模擬
這種方法是最精確的螺栓模擬。螺紋的詳細(xì)建模在模型中提供了準(zhǔn)確的螺紋行為。螺紋區(qū)域需要非常精細(xì)的網(wǎng)格離散化，這使得該方法的計(jì)算成本很高。
2. 螺栓截面法（簡化螺栓螺紋建模技術(shù)）
在該方法中，通過將螺栓截面分配給覆蓋在光滑圓柱形螺栓表面上的接觸單元來模擬螺栓螺紋。（不需要詳細(xì)的螺紋幾何形狀。）根據(jù)SECDATA命令給出的螺紋參數(shù)在內(nèi)部進(jìn)行計(jì)算，以接近螺栓的行為。這種方法計(jì)算成本低。
3. MPC方法（螺紋區(qū)域的粘結(jié)行為）
在該方法中，MPC結(jié)合行為在螺紋區(qū)域中定義。（不需要詳細(xì)的螺紋幾何結(jié)構(gòu)。）此方法計(jì)算速度非常快，但螺紋行為可能會(huì)丟失。
二維軸對(duì)稱和三維模型都用于比較這三種方法。所有三種方法的二維模型設(shè)置如下圖所示：
建模
具有標(biāo)準(zhǔn)螺紋尺寸的M120結(jié)構(gòu)鋼螺栓采用合理尺寸的蓋板和底板建模。進(jìn)行二維和三維螺栓螺紋建模。螺栓和板采用雙線性各向同性塑性材料模型。
帶蓋板和底板的螺栓模型
創(chuàng)建了兩個(gè)模型，一個(gè)具有螺紋表面，另一個(gè)具有光滑的螺栓表面，以證明螺栓截面法相對(duì)于真實(shí)螺紋模擬法的簡單性和優(yōu)勢(shì)。
帶蓋板和底板的真實(shí)螺紋螺栓模型
三維螺紋螺栓模型表示一個(gè)帶有蓋板和底板的單頭M120螺栓。螺栓的最大直徑為120 mm，中徑為116 mm，螺距為6 mm，半螺紋角度為30度（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)螺紋輪廓）。
該模型由SOLID186和SOLID187單元組成。在螺紋區(qū)域中執(zhí)行網(wǎng)格細(xì)化。
展開 【經(jīng)典案例欣賞10】帶螺紋螺栓對(duì)拉模擬
項(xiàng)目難點(diǎn)：
1、螺紋精細(xì)建模；
2、接觸設(shè)置。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
【經(jīng)典案例欣賞35】考慮螺紋全灌漿套筒拉拔模擬
項(xiàng)目難點(diǎn)：
1、復(fù)雜模型快速建模；
2、螺紋接觸設(shè)置；
3、實(shí)體建模；
4、后處理分析。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
基于ABAQUS的螺紋分析
一、 前處理
1、網(wǎng)格劃分
螺栓和螺母采用四面體網(wǎng)格劃分，四面體網(wǎng)格劃分方法可參照之前發(fā)布的《基于ANSA的四面體網(wǎng)格劃分技巧》視頻教程，螺栓和螺母的有限元模型如下圖所示：
2、 材料設(shè)置
螺栓和螺母的材料參數(shù)具體情況具體分析，其中彈性模量、泊松比、密度、材料曲線都是必須項(xiàng)。
二、求解設(shè)置
1、分析步設(shè)置
分析類型選用顯示動(dòng)力學(xué)，幾何非線性打開，時(shí)間自己設(shè)定。
2、 輸出設(shè)置
場(chǎng)輸出主要包括：CSTRESS,MISES,S,U等信息。
時(shí)間歷程輸出可以取消，也可以輸出ALLAE\ALLDMD\ETOTAL等信息。
3、接觸設(shè)置
設(shè)置摩擦系數(shù)和接觸類型
4、載荷加載和約束
在螺栓上施加50Mpa壓力、添加幅值曲線。約束螺母外面四邊，詳細(xì)壓力加載位置和約束情況如下圖所示：
5、提交計(jì)算
設(shè)置好計(jì)算核數(shù)，提交計(jì)算即可。
三、分析結(jié)果
螺栓應(yīng)力云圖如下：
螺母應(yīng)力云圖如下：
裝配應(yīng)力云圖如下：
剖視圖應(yīng)力云圖如下：
四、詳細(xì)操作視頻網(wǎng)址如下：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15361
展開 ABAQUS TC4材質(zhì)螺紋抗拔脫分析 ￥80
本案例為CAE文件，螺栓和螺母材質(zhì)為TC4，材料本構(gòu)為JC，載荷為位移加載，螺栓和螺母的螺紋配合后，將螺母一端固定，在螺栓一端施加拉伸位移，直至螺紋破壞，從而得到螺紋破壞時(shí)的最大載荷
技術(shù)鄰周報(bào)Q16：CAE編程/Abaqus/傅里葉/Python/螺紋/NVH/結(jié)構(gòu)/Fluent...
7、iSolver案例分享：波紋鋼腹板簡支梁受彎分析
作者：
Infinite_9882
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1824652
結(jié)構(gòu)有限元求解器iSolver已發(fā)展到一定階段，現(xiàn)采用結(jié)構(gòu)有限元軟件iSolver進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本帖以波紋鋼腹板簡支梁彎曲分析為例，將iSolver求解器和Abaqus計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，比對(duì)兩種有限元軟件的計(jì)算結(jié)果。
8、LPG覆土罐有限元分析設(shè)計(jì)方法和工程案例
作者：
達(dá)然不羈
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1824670
LPG覆土罐（Mounded LPG Bullet）是國外一種新型的液化石油氣鋼制儲(chǔ)存設(shè)備，單罐容積可達(dá)3000m3，整個(gè)罐體埋藏于沙土之中，其結(jié)構(gòu)主要由筒體、封頭、氣室、加強(qiáng)圈、人孔和接管等組成，具有安全性高、占地面積少、承載能力大等特點(diǎn)。LPG覆土罐結(jié)構(gòu)及布局型式如下圖1 所示，覆土層隔絕陽光對(duì)罐體的曝曬，緩解了環(huán)境因素對(duì)罐內(nèi)LPG液體的影響，同時(shí)還可以縮短相鄰罐體之間的安全距離，減少罐區(qū)的占地面積。
9、多源激勵(lì)下電機(jī)-減速器一體化系統(tǒng)NVH的研究
作者：
EDC電驅(qū)未來
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1824999
針對(duì)電動(dòng)汽車中的噪聲、振動(dòng)與舒適性問題，對(duì)電動(dòng)汽車電機(jī)-減速器組成的動(dòng)力總成系統(tǒng)進(jìn)行了振動(dòng)與噪聲的研究。
展開 ABAQUS中螺栓螺孔（螺母）的螺紋接觸分析 （step by step教程） ￥12
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</div><p> 圖2</p><p><br></p><p>在Abaqus幫助文檔中，對(duì)螺紋接觸設(shè)置有如下要求：</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201907/ee930bd3ad2842d98eb2dec21cbe5880.png" title="1.png" alt="1.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201907/ee930bd3ad2842d98eb2dec21cbe5880.png?
展開 ABAQUS案例：CFRP加固H型鋼梁有限元模擬 ￥19.89
1.部件創(chuàng)建
1.1.1選擇模塊，點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.1.2.點(diǎn)擊創(chuàng)建線，輸入如下坐標(biāo)
1.1.3.點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，輸入拉伸深度2000，得到工字鋼模型。
1.2.1點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Shell】，【Type】選擇【Planar】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.2.2點(diǎn)擊創(chuàng)建矩形，輸入如下坐標(biāo)（0，0），（72，1000）。點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，得到CFRP模型。
1.3點(diǎn)擊（創(chuàng)建部件）按鈕，名稱輸入【diankuai】
【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
點(diǎn)擊創(chuàng)建矩形，輸入如下坐標(biāo)（0，0），（72，54）點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵，拉伸深度為30.
2.材料定義與指派
2選擇模塊，定義材料屬性
2.1.1點(diǎn)擊創(chuàng)建材料，輸入材料名稱Q235.點(diǎn)擊【Mechanical】，再點(diǎn)擊【Elasticity】→【Elastic】，定義彈性模量輸入2e5，泊松比輸入0.2。
2.1.2點(diǎn)擊【Mechanical】，再點(diǎn)擊【Plasticity】→【Plastic】，定義材料塑性參數(shù)。（
展開 Abaqus圓形激光溫度-位移耦合案例教學(xué) ￥19.98
7、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae和激光子程序）
Abaqus 三維鉆孔仿真案例教學(xué) ￥29.99
</p><h1><strong style="color: rgb(255, 0, 0);">附件：完整案例教學(xué)內(nèi)容和本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）</strong></h1><h2><br></h2><p><br></p>
Abaqus三維切削案例教學(xué) ￥29.99
8、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）
CDP模型參數(shù)在ABAQUS中應(yīng)用-小白案例(附inp和案例cae文件) ￥9
這個(gè)帖子的重點(diǎn)放在cdp模型參數(shù)的測(cè)試上，所以在abaqus中建立一個(gè)單位立方體進(jìn)行計(jì)算，得到壓應(yīng)力應(yīng)變?nèi)缦拢?立方體大小是1*1*1。
如何在abaqus建立方體在前面一個(gè)帖子中寫過，在此不再重復(fù)。Cdp模型參數(shù)如何計(jì)算在上一篇帖子中詳細(xì)說明，在此直接拿過來用。
1、 材料設(shè)置，
1.首先設(shè)置彈性參數(shù)：
2.再設(shè)置塑性參數(shù)，菜單欄里找到Mechanical->Plasticity->Concrete Damaged Plasticity，設(shè)置如下參數(shù)，可微調(diào)：
dyna_focus案例集錦一————切削案例二（abaqus）
復(fù)合材料切割
盾構(gòu)機(jī)刀盤自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)滾動(dòng)切割巖石
金屬鉆削模擬
二維金屬車削模擬
三維切削模擬
剪刀模擬
工件側(cè)壁銑削模擬
掘進(jìn)機(jī)截割頭破碎巖石
