螺柱的案例
什么是拉弧式螺柱焊
什么是拉弧式螺柱焊？（拉弧式螺柱焊的工作原理）
拉弧式螺柱焊又叫電弧式螺柱焊， 與儲能式螺柱焊不同，拉弧式螺柱焊沒有向電容充電的過程，而是通過變壓器/整流器降壓后直接放電，其工作原理與普通電焊焊接類似。由于不需要預充電，電能可以源源不斷地釋放，所以焊接時間長短可以控制，根據設備功率不同，可焊螺柱直徑范圍為3-25mm。
拉弧式螺柱焊的特點
焊接方式與保護方式根據螺柱直徑不同以及使用場合不同，拉弧式螺柱焊有不同的焊接方式以及保護方式。焊接方式分為“短周期螺柱焊”和“長周期螺柱焊”。保護方式分為“無需保護”、“氣體保護”和“瓷環保護”短周期螺柱焊工藝流程短周期螺柱焊即焊接時間在5-100毫秒的拉弧式螺柱焊，由于焊接時間較短，所以熔池相對較淺（但比儲能式螺柱焊的熔池深）。
短周期螺柱外形特點
短周期螺柱帶有一圈法蘭，這樣無論在焊接處是否產生氣孔，螺柱的焊接處抗拉強度，始終將大于螺柱自身的強度。短周期螺柱的外形與儲能螺柱相似，所以也可以用儲能螺柱來進行短周期螺柱焊接根據設備功率不同，短周期螺柱焊最大可焊M12的螺柱（ARC1550拉弧式螺柱焊機，ARC800拉弧式螺柱焊機短周期可焊至M8）螺柱直徑在6毫米及以下時，可以不采用任何保護措施。螺柱直徑在8毫米及以上時，應采用氣體保護，這樣可以避免產生氣孔。
長周期螺柱焊工藝流程
長周期螺柱焊的焊接時間在100毫秒以上，由于焊接時間較長，所以熔池較深，可焊螺柱直徑較大，對板材表面質量要求較低，要求板的厚度較大。
長周期螺柱焊工藝流程長周期螺柱外形特點
由于長周期螺柱焊本身焊接熔池較深，所以螺柱本身無需法蘭提高焊接強度。根據螺柱材質不同，低碳鋼螺柱前端需鑲嵌小鋁球用于焊接時的引弧，而不銹鋼螺柱不需要小鋁球。
展開 螺柱焊接技術的應用
螺柱焊接技術由于具有快速、可靠、操作簡單和成本低等優點，可替代鉚接、鉆孔、手工電弧焊和釬焊等連接工藝，可焊接碳鋼、不銹鋼、鋁以及銅及其合金等金屬，現在已廣泛應用在汽車、船舶制造等領域。我國應用螺柱焊接技術的歷史不長，但是隨著我國經濟的快速發展和制造業水平的不斷提高，螺柱焊接技術正被越來越多的國內企業所采用。
螺柱焊接技術及原理
將螺柱或類似的金屬柱狀物及其他緊固件焊接在工件上的方法稱為螺柱焊。實現螺柱焊的方法有多種：電阻焊、摩擦焊、爆炸焊及電弧焊等。目前應用最廣泛的方法是電弧法螺柱焊，根據焊接電源的不同，可細分為儲能式（電容放電）螺柱焊和拉弧式螺柱焊。
1．儲能式螺柱焊
儲能式螺柱焊由充電電容放電提供焊接所需的能量，當電容放電時，螺柱和工件之間出現很短時間的電弧，電弧會熔化工件表面和螺柱頂端的少量金屬，隨后螺柱浸入熔池，熔化金屬迅速冷卻，形成焊接接頭。儲能式螺柱焊的焊接時間極短，通常情況下在5ms之內，無需保護氣體；熔池淺，約0.1mm，工件背面無變形、壓痕，適于薄板焊接；可用于焊接碳鋼、不銹鋼、鋁、銅及其合金等金屬；板厚與螺柱直徑比可達1∶10。
儲能式螺柱焊設備根據焊槍的配置不同，可分為接觸式和間隙式兩種。
接觸式螺柱焊依靠焊槍內置彈簧壓緊螺柱，工件和螺柱之間的距離由螺柱頂部小凸臺來保證，當電容放電時，小凸臺迅速氣化，螺柱和工件之間出現電弧，電弧產生的熱量使螺柱頂部形成熔化層，工件表面形成很淺的熔池。在焊槍內置彈簧壓力下，螺柱快速下沉，在3～4ms內，螺柱浸入熔池，電弧消失，熔池冷卻迅速形成焊接接頭（見圖1）。
圖1 接觸式螺柱焊接過程
間隙式螺柱焊接過程和接觸式螺柱焊大致相同，不過與接觸式的彈簧壓緊螺柱與工件接觸不同的是，間隙式是通過電動或氣動的方式把螺柱從工件表面提升到一定距離，然后螺柱下沉，同時電容放電，螺柱與工件之間產生電弧。
展開 螺栓，螺釘，螺柱的區別你知道嗎？
螺柱實際應叫“雙頭螺柱”，兩頭均有外螺紋，中間一般是光桿。螺紋長的一端用來與深孔連接，短的一段與螺母連接。
標準緊固件共分十二大類，選用時按緊固件的使用場合和其使用功能進行確定。
1、螺栓
螺栓在機械制造中廣泛應用于可拆連接，一般與螺母（通常再加上一個墊圈或兩個墊圈）配套使用。
2、螺母
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3、螺釘
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螺釘通常是單獨（有時加墊圈）使用，一般起緊固或緊定作用，應擰入機體的內螺紋。
4、螺柱
替換高清大圖
螺柱多用于連接被連接件之一厚度大，需使用結構緊湊或因拆卸頻繁而不宜采用螺栓連接的地方。螺柱一般為兩端都帶有螺紋（單頭螺柱為單端帶螺紋），通常將一頭螺紋牢固擰入部件機體中，另一端與螺母相配，起連接和緊固的作用，但在很大程度上還具有定距的作用。
5、木螺釘
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木螺釘用于擰入木材，起連接或緊固作用。
6、自攻螺釘
與自攻螺釘相配的工作螺孔不需預先攻絲，在擰入自攻螺釘的同時，使內螺紋成型。
7、墊圈
替換高清大圖
防松墊圈
墊圈放在螺栓、螺釘和螺母等的支承面與工件支承面之間使用，起防松和減小支承面應力的作用。
展開 圖解螺栓、螺柱、銷、鉚釘、連接副等12類緊固件
4、螺柱
螺柱多用于連接被連接件之一厚度大，需使用結構緊湊或因拆卸頻繁而不宜采用螺栓連接的地方。分等長和不等長雙頭螺柱，不等長雙頭螺柱適用于一端擰入部件機體起連接或緊固作用的場合。
5、木螺釘
木螺釘用于擰入木材。頭型有圓頭、沉頭、半沉頭等幾種，頭部槽形為開槽（一字槽）和十字槽兩種。
6、自攻螺釘
與自攻螺釘相配的工作螺孔不需預先攻絲，在擰入自攻螺釘的同時，使內螺紋成型。
7、墊圈
防松墊圈，墊圈放在螺栓、螺釘和螺母等的支承面與工件支承面之間使用，起防松和減小支承面應力的作用。
鎖緊墊圈，分為平墊圈、彈簧墊圈、止退墊圈和斜墊圈。
止退墊圈有內齒鎖緊墊圈、外齒鎖緊墊圈、單耳止動墊圈、雙耳止動墊圈和圓螺母用止動墊圈等。
8、擋圈
擋圈主要用來將零件在軸上或孔中定位、鎖緊或止退。
分彈性擋圈、 鋼絲擋圈、 軸類件用鎖緊擋圈、軸端擋圈。
9、銷
銷通常用于定位，也可用于連接或鎖定零件，還可作為安全裝置中的過載剪斷元件。
? 圓柱銷：圓柱銷多用于軸上固定零件，傳遞動力，或作定位元件。
? 圓錐銷：圓錐銷具有1:50的錐度，便于安裝對眼，也可保證自鎖，一般用作定位元件和連接元件，多用于要求經常拆卸的地方。
? 開口銷：開口銷是連接機件的防松裝置，使用時穿入螺母、帶銷孔的螺栓或其他連接件的銷孔中，然后把腳分開。
展開 
螺柱強度在ANSYS Workbench 2023 中與KISSsoft 2025軟件中結果對比
螺柱強度在ANSYS Workbench 2023 中與KISSsoft 2025軟件中結果對比
在實際工作中需要對螺栓進行強度分析，確保螺栓選型滿足強度、剛度，確保產品的安全可靠。
模型簡化后如圖所示，左端固定，右端承受471000N軸向力，驗算螺栓規格、數量、強度等級。本例中按12-M16X1.5，8.8級螺栓進行分析，查表可得螺栓的保證載荷為96900N，螺栓預緊力按保證載荷的0.7計算約為67214N。（與KISSsoft 2025里計算所需的預緊力相匹配）
一、在ANSYS Workbench 2023軟件中將螺栓按梁模型和梁連接兩種方式進行連接。
1、梁模型變形、應力、工作負荷如圖所示
2、梁連接
分析結果變形、應力、工作負荷如圖所示
對比梁連接與梁模型可得變形誤差11%，應力誤差0.4%，螺栓預緊力誤差0.3%。兩種方法除變誤較大外，其余結果相近。
展開 【專業知識】機械設備中最常用的標準件——螺紋緊固件全知識點
（1）螺栓
螺栓公稱長度L≈δ1+δ2+h(墊圈厚)+m(螺母厚)+0.3d(螺栓末端伸出螺母的長度)
（2）雙頭螺栓
雙頭螺柱的公稱長度L是指雙頭螺柱上無螺紋部分長度與螺柱緊固端長度之和，而不是雙頭螺柱的總長。L≈δ+h(墊圈厚)+m(螺母厚)+0.3d(螺栓末端伸出螺母的長度)，計算后查表得出與其相近的L值。
（3）開槽圓柱頭螺釘
開槽圓柱頭螺釘的公稱長度L計算公式為：L≈δ+bm(旋入長度)，計算后，查表得出與其相近的L值。
（4）沉頭螺釘
沉頭螺釘的公稱長度是螺釘的總長。
7
雙頭螺柱及螺釘的旋入長度
雙頭螺柱及螺釘的旋入長度bm與被旋入零件的材料有關。
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展開 測量振動 | 如何避免振動測量錯誤？如何為加速度計選擇安裝位置？
理想的安裝是通過
螺紋螺柱安裝到平面
，如圖所示光滑的表面。在擰緊加速度計之前，將一層薄薄的潤滑脂涂在安裝表面上通常會提高安裝剛度，從而確保安裝的共振頻率接近規格。
機器上的
螺紋孔應足夠深
，避免螺柱進入加速度計底座。下圖顯示了安裝在平面上的固定螺柱的通用加速度計的典型響應曲線，獲得的共振頻率幾乎與出廠校準時獲得的32k Hz安裝共振頻率一樣高，其安裝表面完全平坦且光滑。
常用的替代安裝方法是使用
薄薄的一層蜂蠟
將加速度計粘到位。擠壓蠟層要恰到好處！從響應曲線中可以看出，共振頻率僅略有下降（降至29kHz）。由于蜂蠟在較高溫度下會變軟，因此該方法僅限于40°C以內。在清潔的表面下，蜂蠟固定可測量約100m/s
2
的加速度。
如果要在機器上
建立永久測量點
并且不希望鉆孔和攻絲固定孔，則可以使用粘結螺柱，使用硬膠將螺柱粘附在測量點上，建議使用環氧樹脂和氰酸丙烯酸酯類型膠水，因為軟膠水會大大降低加速度計的使用頻率范圍。
在加速度計外殼應絕緣的位置，可使用
云母墊圈和絕緣螺柱
，這通常是為了
防止接地回路，應
從提供的厚云母墊圈上取下一薄片，這種固定方法測試加速度計的共振頻率僅降低到28k Hz左右。
磁鐵是一種簡單的固定方式
，測量點為平面磁表面。使用絕緣片時，它也會絕緣加速度計。此方法將測試加速度計的共振頻率降低到約13到20k Hz，具體取決于是否使用絕緣片以及安裝是否使用硅潤滑脂，因此不能用于遠高于7到13kHz的測量。磁鐵的附著力可測量高達1000m/s2的振動，具體取決于加速度計的大小。
將加速度計安裝在手持式探針上對于快速查看測量工作非常方便，但由于整體剛度較低，因此可能會產生嚴重的測量錯誤，無法預期可重復的結果。
展開 緊固件的選用原則，搞機械設計都用得到
三、機械性能等級
⑴螺栓、螺釘、螺柱和螺母
表1—1：螺栓、螺釘、螺柱和螺母性能等級
⑵緊定螺釘
表1—2
⑶自攻螺釘和自攻鎖緊螺釘
普通自攻螺釘不按機械性能分級，只要選擇適當規格，見GB3098.5中3.6條和表3）就可滿足其一般使用要求。
自攻鎖緊螺釘的機械性能等級分A、B兩級。A級為高強度等級；B級為低強度等級。
⑷不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱和螺母
表1—3
⑶自攻螺釘和自攻鎖緊螺釘
普通自攻螺釘不按機械性能分級，只要選擇適當規格，見GB3098.5中3.6條和表3）就可滿足其一般使用要求。
自攻鎖緊螺釘的機械性能等級分A、B兩級。A級為高強度等級；B級為低強度等級。
⑷不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱和螺母
四、精度
標準件（緊固件）的精度由產品等級決定。
表1—4：標準件（緊固件）的產品等級及精確程度
五、螺紋
螺紋公差等級
標準件（緊固件）羅紋公差等級
表1—5
注：1）僅機械性能為45H級的緊定螺釘和12.9級的內六角螺釘的螺紋公差可采用5g級。（2）螺距的選擇
粗牙螺紋和細牙螺紋的比較
表1—6
確定規格
①直徑規格盡量選第一系列數值，盡可能不采用產品標準尺寸表中括號內的數值和盡量不采用的規格表中的數值。
②長度規格一般不采用產品標準規定以外的規格。
展開 機械設計中，標準件的選擇原則
三、機械性能等級
⑴螺栓、螺釘、螺柱和螺母
表1—1：螺栓、螺釘、螺柱和螺母性能等級
⑵緊定螺釘
表1—2
⑶自攻螺釘和自攻鎖緊螺釘
普通自攻螺釘不按機械性能分級，只要選擇適當規格，見GB3098.5中3.6條和表3）就可滿足其一般使用要求。
自攻鎖緊螺釘的機械性能等級分A、B兩級。A級為高強度等級；B級為低強度等級。
⑷不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱和螺母
表1—3
四、精度
標準件（緊固件）的精度由產品等級決定。
表1—4：標準件（緊固件）的產品等級及精確程度
五、螺紋
螺紋公差等級
標準件（緊固件）羅紋公差等級
表1—5
注：1）僅機械性能為45H級的緊定螺釘和12.9級的內六角螺釘的螺紋公差可采用5g級。（2）螺距的選擇
粗牙螺紋和細牙螺紋的比較
表1—6
確定規格
①直徑規格盡量選第一系列數值，盡可能不采用產品標準尺寸表中括號內的數值和盡量不采用的規格表中的數值。
②長度規格一般不采用產品標準規定以外的規格。一般螺栓或螺母相配連接時，螺紋末端露出（0.2—0.3）d的長度為宜。
③直徑與長度相配的規格，應優先選用商品規格范圍內的規格。
END
文章來源：機械設計資源分享
展開 【專業知識】機械設計中常常被忽略的問題：緊固件的選用也是有原則的
④螺柱：螺柱一般為兩端都帶有螺紋（單頭螺柱為單端帶螺紋），通常將一頭羅紋牢固擰入部件機體中，另一端與螺母相配，起連接和緊固的作用，但在很大程度上還具有定距的作用。
⑤墊圈：墊圈放在螺栓、螺釘和螺母等的支承面與工藝支承面之間使用，起防松和減小支承面應力的作用。
⑥自攻螺釘：與自攻螺釘相配的工件螺孔不需預先攻絲，在擰入自攻螺釘的同時，使內螺紋成型。
⑦鉚釘：鉚釘一端有頭部，且桿部無螺紋。使用時將桿部插入被連接件的孔內，然后將桿的端部鉚緊，起連接或緊固作用。
⑧銷：銷在使用時鑲如入工件內，通常起連接或定位作用。
⑨擋圈：擋圈通常在軸上或孔內，起限制工件軸向的作用。
⑩木螺釘：木螺釘用于擰入木材，起連接或緊固作用。
二、確定標準和品種
1、品種的選擇原則：
⑴從加工、裝配的工作效率考慮，在同一機械或工程內，應盡量減少使用標準件的品種。
⑵從經濟性考慮，應優先選用商品標準件品種。
⑶根據標準件預期的使用要求，按型式、機械性能、精度和螺紋等方面確定選用品種。
2、型式：
⑴螺栓：
①一般用途螺栓：品種很多，有六角頭、方頭之分，見國家標準GB5780—GB5790等。
②鉸制孔用螺栓：使用時將螺栓緊密鑲入鉸制成的孔內，以防止工件錯位，見GB27等。
③止轉螺栓：有方頸、帶椎之分，見GB12—15等。
④特殊用途螺栓：如T型槽用螺栓，見GB37；活節螺栓，見GB798；地腳螺栓，見GB799等。
展開 如何避免振動測量錯誤？如何為加速度計選擇安裝位置？
理想的安裝是通過螺紋螺柱安裝到平面，如圖所示光滑的表面。在擰緊加速度計之前，將一層薄薄的潤滑脂涂在安裝表面上通常會提高安裝剛度，從而確保安裝的共振頻率接近規格。
機器上的螺紋孔應足夠深，避免螺柱進入加速度計底座。下圖顯示了安裝在平面上的固定螺柱的通用加速度計的典型響應曲線，獲得的共振頻率幾乎與出廠校準時獲得的32k Hz安裝共振頻率一樣高，其安裝表面完全平坦且光滑。
常用的替代安裝方法是使用薄薄的一層蜂蠟將加速度計粘到位。擠壓蠟層要恰到好處！從響應曲線中可以看出，共振頻率僅略有下降（降至29k Hz）。由于蜂蠟在較高溫度下會變軟，因此該方法僅限于40°C以內。在清潔的表面下，蜂蠟固定可測量約100m/s2的加速度。
如果要在機器上建立永久測量點并且不希望鉆孔和攻絲固定孔，則可以使用粘結螺柱，使用硬膠將螺柱粘附在測量點上，建議使用環氧樹脂和氰酸丙烯酸酯類型膠水，因為軟膠水會大大降低加速度計的使用頻率范圍。
在加速度計外殼應絕緣的位置，可使用云母墊圈和絕緣螺柱，這通常是為了防止接地回路，應從提供的厚云母墊圈上取下一薄片，這種固定方法測試加速度計的共振頻率僅降低到28k Hz左右。
磁鐵是一種簡單的固定方式，測量點為平面磁表面。使用絕緣片時，它也會絕緣加速度計。此方法將測試加速度計的共振頻率降低到約13到20k Hz，具體取決于是否使用絕緣片以及安裝是否使用硅潤滑脂，因此不能用于遠高于7到13k Hz的測量。磁鐵的附著力可測量高達1000m/s2的振動，具體取決于加速度計的大小。
將加速度計安裝在手持式探針上對于快速查看測量工作非常方便，但由于整體剛度較低，因此可能會產生嚴重的測量錯誤，無法預期可重復的結果。
展開 
機械設計中，標準件的選擇也是有原則的
三、機械性能等級
⑴螺栓、螺釘、螺柱和螺母
表1—1：螺栓、螺釘、螺柱和螺母性能等級
⑵緊定螺釘
表1—2
⑶自攻螺釘和自攻鎖緊螺釘
普通自攻螺釘不按機械性能分級，只要選擇適當規格，見GB3098.5中3.6條和表3）就可滿足其一般使用要求。
自攻鎖緊螺釘的機械性能等級分A、B兩級。A級為高強度等級；B級為低強度等級。
⑷不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱和螺母
表1—3
四、精度
標準件（緊固件）的精度由產品等級決定。
表1—4：標準件（緊固件）的產品等級及精確程度
五、螺紋
螺紋公差等級
標準件（緊固件）羅紋公差等級
表1—5
注：1）僅機械性能為45H級的緊定螺釘和12.9級的內六角螺釘的螺紋公差可采用5g級。（2）螺距的選擇
粗牙螺紋和細牙螺紋的比較
表1—6
確定規格
①直徑規格盡量選第一系列數值，盡可能不采用產品標準尺寸表中括號內的數值和盡量不采用的規格表中的數值。
②長度規格一般不采用產品標準規定以外的規格。一般螺栓或螺母相配連接時，螺紋末端露出（0.2—0.3）d的長度為宜。
③直徑與長度相配的規格，應優先選用商品規格范圍內的規格。
免責聲明：本文系網絡轉載，版權歸原作者所有。如涉及版權，請聯系刪除！文中內容僅代表作者個人觀點，轉載不同于本平臺認同或者持有相同觀點。
展開 技術 | 螺柱焊接幾種特殊情況注意事項
機器人全自動螺柱焊
針對不同的用途，下面提供了能滿足焊接效果的一些指導方法及注意事項。
1.立焊
對于這種焊接位置，焊接時,由于重力原因，焊接金屬趨于流向
螺栓下側，導致焊角成形不均勻。螺栓直徑越大，影響越大。一般來講，出于這一原因，不主張直徑10MM以上的螺栓在立式板上焊接。要取得令人滿意的 焊角成形基本要求使用最短的焊接時間。立焊時 螺釘直徑越小越好。
須牢記，要特別注意確保螺栓垂直于工件。根據要求，可以提供特制的支腳附件。要特別注意保持瓷圈夾套，支腳座螺栓夾套清潔。
2.仰焊
在仰焊時，需戴有防護罩保護臉與肩部。焊渣會造成損害。
首先，在進行頭頂部位板的焊接之前，在手控之下做好焊接設定。 手動焊接時焊接金屬以小顆粒形式從螺栓流向板上。仰焊時，熔液會逆著重力流動。因此，對于立式焊接，要取得最好效果，需使用最短焊接時間。
要特別注意保持瓷圈夾套，支腳座螺栓夾套清潔，防止焊渣跌落工件表面上。
3.立焊或仰焊時焊槍調節
立焊或仰焊 時使用帶減震器的焊槍可能會遇到問題。
防止問題發生，要清除減震器。
展開 鈑金沖壓件的連接方法有什么？
常用兩個零件連接成一個零件，這是就是我們常說的焊接，焊接最常用的就是氬弧焊，電焊，氣焊等；
螺釘連接一般用于可拆的結構，其特點是構造簡單，裝拆便，成本低，運用廣泛等；
預埋連接；就是把螺釘、螺柱或螺母壓入到鈑金沖壓件當中，。預埋螺柱一般不會出什么問題，因為螺柱是特制的，螺柱的六角頭上方有一個槽，當壓入六角頭時，板上的材料會擠進槽內，能自行固定。而螺釘就不一樣，我們選取的螺釘一般沒有特制的，沒有擠壓槽，所以當螺釘壓入時，擠壓的材料沒地方去，受材料的擠壓，很難控制螺釘與鈑金平面的垂直度。所以，安裝另外的零件時，往往會出現很難裝配的情況。螺釘越長，越難控制。這時最好不用選用預埋的形式，直接用螺釘連接更好些。
文章來源：http://www.hangzhouaoda.com/cyjs/995.html
展開 ANSYS Workbench 批量操作工具Object Generator
第一步：建立幾何模型如下；
螺柱直徑10mm；此處上板為一個part，下板為一個part，螺柱與螺母一個part（省去螺柱與螺母之間的bonded接觸）。
第二步：定義接觸；
螺母與上下板及上下板之間全部采用摩擦接觸，摩擦系數取0.2；（因螺柱與螺母為一個part，故無需再加接觸）。
第三步：網格劃分；
采用20節點六面體。
第四步：施加位移約束：上下板周邊位移全約束；
第五步：添加單個螺栓預緊力；
參考上一篇文章施加螺栓預緊力，大小認為10000N。
第六步：定義螺栓預緊力面name selection;
（NAME SELECTION高級應用將在后期更新，歡迎持續關注并分享）
第七步：批量操作-Object Generator;
第八步：計算；
通過以上結果，可見最大值也為127MPa，跟理論值一致，螺栓預緊力批量添加成功。
除了螺栓預緊力，還有那些可以批量操作呢？下面讓我們一起探索一下吧！
接觸對-contact
鉸接joint（彈簧、軸承等也可）
網格控制mesh control
位移約束（fixed support/displacement等）；
小結：Object generator是一項非常強大的功能，可以便捷高效、準確的處理批量操作。
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