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ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預緊力施加方法
ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預緊力施加方法
干貨 | ANSYS Workbench中一種螺栓預緊力施加方法
螺栓預緊的目的在于增強聯接的可靠性和緊密性,以防止受載后被聯接件間出現縫隙或相對滑移。對于有螺栓聯接的機械結構有限元分析,如何將其施加于模型上,較好地模擬螺栓受力情況達到在有限元分析中的準確加載并得到正確的分析結果,有一定難度。本文介紹在ANSYS Workbench中施加螺栓預緊力的一種方法。
1.分析對象
分析對象為法蘭1/12模型,上下兩個法蘭由螺栓預緊,中間墊有墊片,幾何模型如圖1所示。
圖1 1/12法蘭模型
2.創建局部坐標系
在螺栓桿上創建局部坐標系,并將Z軸方向調整至與螺栓桿軸向一致,便于后續預緊力的施加,創建完成的局部坐標系見圖2。
圖2 創建局部坐標系
3.接觸設置
法蘭與墊片之間采用粗糙“Rough”接觸方式,如圖3所示,其他接觸對采用綁定“Bonded”接觸方式。
展開 螺栓預緊力施加方法-1
對預緊力的理解:螺栓擰緊后,螺栓頭和螺帽對連接件的壓力,阻止上下板之間的滑移?
(1)我的模型想建立成這樣,我也不知道有沒有道理,如圖:
兩塊圓板,中間都挖一個孔,然后在孔中心建立一條線,模擬螺栓(或許這條線建立起來沒有意義,只是希望提供加載點,bdf文件里已經刪除)。
線模型兩端弄得比較長,想表示螺栓頭和螺帽的距離。
(2)劃分網格,然后定義mpc(用了rbe2),想法是建立螺栓和板的載荷,位移傳遞關系。
取板表面和螺栓頭和螺帽接觸的區域
(3)對梁施加預應力,想法是使得板兩端受壓,預緊
在utility-load/bcs-bolt preload里
梁單元,定義了1D,先定義了力
定義好后,在load case可以看到定義好的,可以隨意進行修改。
(4)不知道上面的情況我有沒有說清楚,我的想法是把載荷定義給梁上的點,然后通過mpc傳遞到板的表面單元上。
下面會建立板之間的接觸,當然也可以考慮直接glue,畢竟只是個練習而已。
(5)建立接觸
接觸表,bdf文件中直接glue了兩個body
再定義材料,單元屬性,約束,求解控制方面做一些工作,就可以計算了。
我還沒算,因為有下面的困惑。
所以我懷疑我對螺栓預緊力沒有理解好。
困惑的來源:
marc和md nastran的兩個例子:
圖中,假設1和2之間都為連接物體,被螺栓連接起來。
好像他的mpc是直接建立到1和2的接觸面上,版主的好像也是把預緊力加載到板連接處的螺栓部分,對吧。
當然從原理上講,我的做法,最終也是傳遞到接觸面上,只是我加載到表面上。
展開 在Dyna中對螺栓施加預緊力
接觸設置:
添加AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE,該接觸方式是推薦接觸,具體參數如下所示:
創建預緊應力:
要在螺栓上加載預緊力用到關鍵字INITIAL_STRESS_SECTION,該關鍵字需要以下參數:
1, 定義一條應力與時間的曲線
2, 一個橫截面
3, 一個part集合
定義曲線:
點擊Application > Tools > CurveGen,選擇方法為X-Y,勾選Smooth并填寫數值為50,輸入三個點,點擊Create.
就會生成關鍵字DEFINE_CURVE,但需要將SIDR改為1,表示激活動態松弛分析。
創建截面:
打開關鍵字DATABASE_CROSS_SECTION_PLANE,定義平面法向向量頭尾坐標,這個平面可以是矩形、圓形,也可以是無限大,這里定義一個圓形,輸入半徑為100.
這個關鍵字可以獲得該平面經過的Part的截面力或者截面扭矩。
創建Part集合:
點擊CreEnt>Set Data>*SET_PART,點擊Cre,框選螺栓,點擊Apply。最后在關鍵字中INITIAL_STRESS_SECTION,將這三個填入即可。
控制設置:
打control_DYNAMIC_RELAXATION,填寫收斂步數(NRCYCK)為100,收斂容差(DRTOL)默認,點擊Accept。
輸出設置:
為了創建動態松弛二進制輸出內容,點擊DATABASE_BINARY_D3DRLF,將CYCL改為1,其他都默認,最后保存。
后處理:
打開d3drlf,從動畫中可以看到截面周圍的單元有壓縮的趨勢,點擊Post > History > Element,制定其中某個單元,可以查看單元的應力。
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?
裝配體結構中螺栓預緊力的施加 ¥300
裝配體結構中,要求螺栓施加預緊力。在進行數值模擬的過程中,施加預緊力的方法是否能讓螺栓的應力狀態符合實際應力狀態,本文進行理論總結和分析。(本文正在總結中)
價格較貴,請咨詢后下單,這樣可以避免因不符合您的要求或者預期,進行無效購買。
NX Nastran 施加螺栓預緊力載荷的方法
NXCAE前處理模塊,提供了Bolt
Pre-load載荷,可以很方便地對螺栓添加預緊力載荷。
視頻中的例子,展示了螺栓連接的兩塊板子在預緊力作用下的應力分析。
Example1:板子采用3D實體單元,接觸面采用Surface to Surface
Contact。
Example2:板子采用2D殼單元,接觸面采用CGAP單元。
視頻鏈接>>NX Nastran 施加螺栓預緊力載荷的方法
ABAQUS螺栓連接中如何正確施加預緊力
創建裝配體
Abaqus分析中,即使單獨的一個零部件,也要創建裝配體,選中所有的零部件,類型選擇非獨立,然后確定
劃分網格
切換到網格模塊,選擇部件,然后為每一個部件設置合理的網格尺寸
創建分析步
選擇靜力通用求解器,其余參數默認
創建接觸關系
點擊創建相互作用屬性intprop,然后切向行為選擇無摩擦,法向行為選擇硬接觸,之后再點擊創建相互作用,在初始步中,選擇通用接觸,全局屬性指派中選擇intprop
創建載荷和邊界條件
首先創建約束條件,在初始狀態選擇一固定面,使其完全固定
施加載荷
在step1中選擇螺栓載荷,然后選擇螺栓的中心面,輸入5000N的軸向力,在abaqus中,施加螺栓預緊力,常用的方法就是提前創建螺栓的中面,然后再施加力的時候選擇該面。
創建作業
前處理工作準備完成,即可進入求解計算的過程,選擇合適的求解核心進行求解,然后點擊提交作業,開始計算
后處理
等待計算完成之后點擊結果,即可查看由螺栓連接的兩塊板的受力情況,根據自己的及結果需要,選擇不同類型的分析結果
以上是abaqus帶有螺栓連接的裝配體受力分析全流程,最關鍵的是讓大家掌握螺栓載荷的施加方法和步驟。
展開 【螺栓預緊力加載后工作載荷如何施加】
螺栓施加預緊力見圖2.
預緊力大小16000N,工作載荷轉換為螺栓軸向力約60000N。
圖1
tools---bolt preload 施加預緊力
圖2
圖2 局部放大
loadcase設置如下
進行非線性接觸分析,結果位移云圖
始終不明白錯誤在哪。求大神指教!
PS:mpc法螺栓預緊力原理
始終不明白錯誤在哪。求大神指教!我擔心是預緊力施加后自動生成的控制節點不能將工作載荷press傳遞到左側,急求指教!
MPC螺栓預緊力.pdf
展開 基于Primer和LS-DYNA介紹施加螺栓預緊力的方法
基于Primer和LS-DYNA介紹施加螺栓預緊力的方法
順序加載預緊力_Ansys ACT Python ¥9.9
電子產品分析中,螺栓預緊力分析是很常見和重要的內容。因為PCB板需要通過螺釘或者螺栓將其與外殼件(散熱器或者蓋板)牢固連接。而在連接附近,PCB板由于預應力產生應變,而這個應變將會導致脆性電子元器件斷裂。因此十分有必要控制PCB板的預應力應變,極限值取電子元器件斷裂的允許值。
為了效率的提升,以此預緊力處理為契機展開ACT 功能的探究。ACT console 提供了強大的編程工具,較APDL更易上手。需要具備一定的Python基礎。網絡上資料大多數為單一加載預緊力,此例為順序加載預緊力的一個案例,較之單載荷步復雜。此例在處理載荷步和時間步上還有較大的提升空間,后續更新。
二 分析模型
在兩個平板之間三個螺栓的預緊力分析
建立named selections用于程序參數識別;輸入對應的載荷步數
2. 復制代碼,運行。
需要熟悉Model.Analyses[0].AddBoltPretension()的結構。
展開 
基于ANSYS Workbench的螺栓預緊力分析 ¥20
ANSYS Workbench 多物理場軟件實現螺栓預緊,滿足螺栓預應力工況分析。
詳細操作說明書及源文件,見附件。
ANSYS的lsdyan中螺栓預緊力Bolt Pretension加載
螺栓預緊力Bolt Pretension
此邊界條件可對梁連接施加預緊載荷,常用于模擬預緊狀態下的螺栓。
分析類型
螺栓預緊力功能是 LS-DYNA 特有的,與 Mechanical 應用程序中的螺栓預緊力功能不兼容。
螺栓預緊力既可以在動力松弛階段使用,也能在計算的顯式階段使用。
螺栓預緊力可施加于梁連接或實體。
邊界條件的應用
對梁連接施加螺栓預緊力的操作步驟:
1. 右鍵點擊 Environment 樹對象或活動的 Dynamic Relaxation 對象,選擇 “Insert”>“Bolt Pretension”。
2. 將 “Scoping Method” 設置為 “Beam Connection”,然后選擇相應的梁連接。
3. 指定載荷的大小。
4. 若螺栓預緊力在顯式階段使用,需額外設置 “Initialization End Time”,以明確加載的終止時間。
對實體施加螺栓預緊力的操作步驟:
1. 右鍵點擊 Environment 樹對象或活動的 Dynamic Relaxation 對象,選擇 “Insert”>“Bolt Pretension”。
2. 將 “Scoping Method” 設置為 “Geometry Selection”(幾何選擇)或 “Named Selection”(命名選擇),然后選擇實體
3. 指定一個坐標系來定義切割平面。該切割平面以所選坐標系的原點為中心,并與 X - Y 平面對齊。
4. 利用 “Tabular Data” 字段將預載應力定義為時間的函數,通過 “Shear Stress Flag” 定義作用于實體的剪應力類型。
注意事項
? 螺栓預緊載荷不支持完全重啟。
展開 Ansys 案例研究 | 使用螺栓預緊力對象連接法蘭
本視頻演示了如何使用線體定義兩個法蘭之間的螺栓,并設置螺栓預緊力對象。
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ansys_workbench_螺栓_預緊力不能選擇面
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