ansys螺栓分析的案例
基于ANSYS經(jīng)典界面的單個螺栓聯(lián)接的分析-1
螺栓聯(lián)接是機械聯(lián)接中的一種常見方式。在對機械裝配體進行有限元分析時，經(jīng)常涉及到螺栓聯(lián)接的分析問題。
那么如何對螺栓聯(lián)接進行分析呢？方法很多，這主要取決于問題本身的性質(zhì)及分析的目的。
本文以單個螺栓聯(lián)接分析為例，說明如何在ANSYS經(jīng)典界面中進行有預緊的螺栓聯(lián)接分析。之所以選擇經(jīng)典界面，是為了清晰地說明ANSYS進行螺栓分析的實質(zhì)。
雖然在WB中也可以方便的進行螺栓預緊的分析，但是那里只能看到表面現(xiàn)象，而對于弄清楚其建模的實質(zhì)幫助不大。
該例子來自于《ANSYS機械工程應用精華50例》的第47個例子。【（第三版），高耀東，劉學杰主編，電子工業(yè)出版社，2011.】，本文主要對其加強了顯示部分和講解部分，以便用戶能更清晰地理解其分析過程。
本篇對于螺栓聯(lián)接使用完整的三維建模方式，第二篇使用簡化建模方式。
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【問題描述】
一個連接結(jié)構(gòu)由上連接板，下連接板，一個螺栓，一個螺母構(gòu)成。如下圖所示。該圖只繪制了整個連接的四分之一，因為對稱的緣故，只分析四分之一就足夠。
該聯(lián)接很簡單，就是一個螺栓加上一個螺母把上下兩塊連接板固定在一起。
現(xiàn)在給螺栓施加5000N的預緊力，然后施加1000N的工作載荷，要求施加該預緊力及施加工作載荷后，螺栓中的應力分布狀態(tài)，以及兩塊連接板的應力狀態(tài)。
【問題分析】
1. 幾何建模。由于問題簡單，直接在ANSYS中進行建模，對于螺栓分成四個空心圓柱體，而螺母是一個空心圓柱體（藍色），它們之間均使用粘接的方式進行連接。
2. 預緊力的施加。首先需要創(chuàng)建一個預緊截面，并對此截面劃分網(wǎng)格，從而生成預緊單元。
展開 ANSYS workbench壓力管道螺栓連接分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習壓力管道的三維模型處理
2、學習螺栓連接非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學習螺栓連接非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力管道螺栓連接分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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ansys19.0螺栓預緊分析 ￥8.88
本例主要介紹了螺栓的模擬，模型由螺栓、法蘭、墊片組成，螺栓的模擬又分為實體與線體螺栓，并比較了兩種分析模型的結(jié)果。還介紹了螺栓預緊力的施加需要分成三個載荷步，以方便查看螺栓預緊力結(jié)果，并對墊片與法蘭之間的綁定接觸與粗糙接觸進行了結(jié)果對比，非線性結(jié)果更符合實際情況。 本例針對螺栓的模擬具有借鑒和指導作用。
基于ANSYS Workbench的螺栓預緊力分析 ￥20
ANSYS Workbench 多物理場軟件實現(xiàn)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 Composite PrepPost（ACP）復材補償板螺栓連接分析簡例
本文主要簡單介紹ANSYS WORKBENCH操作平臺下ANSYS Composite PrepPost（ACP）復合材料模塊的一個分析案例應用。分析模型采用簡單結(jié)構(gòu)的復材補償板組件為例，該組件結(jié)構(gòu)由螺栓、連接補償板和帶孔板組成，螺栓將補償板和孔板進行螺栓連接補償板結(jié)構(gòu)起到對孔板結(jié)構(gòu)進行加固的作用。
本文僅作為技術鄰論壇在ACP復合材料分析的一個添補，在具體操作與設置中，考慮重點環(huán)節(jié)過濾因此并未明確說明每一個操作環(huán)節(jié)，也希望能在本短文的提要下，更多讀者可以了解ACP復合材料模塊，和嘗試研究該分析模塊的運用。
本分析的難點在于采用復材和非復材兩類結(jié)構(gòu)，需要進行ACP（pre）復材建模和非復材結(jié)構(gòu)的引用，并將殼體幾何轉(zhuǎn)化實體復材結(jié)構(gòu)，最后聯(lián)合搭建WB的靜力學求解模塊進行求解，并ACP（post）對單一層進行結(jié)果觀察。
另，轉(zhuǎn)載請注明出處和作者名稱：CAE夢想很偉大 技術咨詢鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/b/280
ANSYS Composite PrepPost（ACP）復材補償板分析實例
一、復合材料定義
復合材料是兩種或兩種以上物理或化學性質(zhì)不同的材料，通過一定加工方法組合在一起形成的一種宏觀（微觀）上新性能的材料。復合材料能夠在性能上對單一材料的優(yōu)點進行利用，補短其某些性能的不足，產(chǎn)生更好的協(xié)同效應。
二、復合材料的數(shù)值研究方法
1.微觀方法（Micro-Scale Approach）：定義纖維在基體中的角度、位置、材料屬性并進行有限元計算，最詳細的復合材料計算方案。
展開 ANSYS知識普及系列18——螺栓和法蘭連接的接觸分析(帶預緊)
本人準備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網(wǎng)友**好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術鄰ANSYS專家
業(yè)務咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術鄰，我將第一時間刪除。
展開 WB13.0螺栓疲勞校核（接觸分析，螺栓預緊力，疲勞分析模）
高強螺栓結(jié)構(gòu)應力與疲勞校核分析報告.zip
高強螺栓的疲勞分析校核。應用WB自帶的疲勞分析模塊，對螺栓進行應力分析和疲勞校核。
特點：疲勞分析模塊的應用；螺栓預緊力；對稱，多載荷步；接觸非線性。
由于涉及企業(yè)隱私，和單位法規(guī)的規(guī)定，隱去報告中含有隱私的 部分，望大家見諒和理解，歡迎大家討論，共同進步。
Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析
在實際情況下，很多結(jié)構(gòu)都采用螺栓連接的方式，如何考慮螺栓連接、對連接螺栓的分析計算是個難點。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應力，圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡化的beam梁應力云圖，沒有接觸應力：
.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）和計算得出的結(jié)果（圖3）：
圖3 計算結(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置跟實際螺紋形狀有關聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實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)省了時間專注進行其他的分析設置。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 螺栓預緊力&Workbench螺栓預緊力分析 ￥10
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</div><p>7 <strong>workbench螺栓預緊力分析：</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
分析實例及過程如下
</div><p><br></p>
展開 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
ansys Workbench螺栓載荷提取時，如何計算載荷偏心距離（VDI2230） ￥10
問題：
VDI2230關于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及，本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。
VDI2230中，對于載荷偏心距a的定義如下，虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。
對于實際螺栓連接問題，幾何結(jié)構(gòu)和載荷狀態(tài)復雜多變，使用經(jīng)驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例：
以VDI2230中的案例5為例進行對比計算，依據(jù)案例5的幾何信息創(chuàng)建仿真模型。
約束筒體底面，在內(nèi)表面施加20Mpa壓力載荷，同時給螺栓施加約150KN的預緊力（加不加結(jié)果變化不大），連接面設定為摩擦面。
將兩個側(cè)面設定為，frictionless Support，等效對稱邊界。（這里沒有使用圓周循環(huán)對稱邊界，是因為圓周對稱邊界不能支持截面彎矩提取）
注意，在輸出控制中 打開“Nodal Forces”，用于端蓋截面的彎矩提取。
計算完成后，在結(jié)果提取中，插入Probe——Moment Reaction——使用surface類型進行端蓋截面彎矩載荷的提取，這里只需要關注X軸彎矩。
依次變更截面位置，就可以獲得一條彎矩隨位置變化的曲線，讀取彎矩為0位置的距離值，再進一步處理加上螺栓偏心距Ssym，就可以換算到載荷偏心距a。
個人認為仿真結(jié)果17.535，除了在循環(huán)對稱設置上與案例給出條件不同外，其余均能反應案例邊界。
補充案例：
以機械設計手冊兩端固支梁，在均布載荷下的反彎點計算模型為例進行驗證。
仿真結(jié)果
公式計算值42.2mm，仿真結(jié)果42.23mm。
展開 
Abaqus利用梁單元模擬螺栓連接 附基于ABAQUS對螺栓斷裂問題仿真分析下載
定義多個載荷步，其中前三個載荷步用于施加螺栓預緊力。定義方式是在Creat Load下面的Bolt Load（螺栓載荷），選擇梁單元后確認方向（這里方向的影響不大）
載荷步1：施加10N的預緊力；
載荷步2：施加50KN的預緊力；
載荷步3：將預緊力的形式改為Fix at current length，如下圖所示。
后面的載荷步則可以正常施加其他載荷。
圖6
本次實例加完載荷計算后得到的應力結(jié)果如下所示：
圖7
可以通過主菜單View-ODB Display Option下面的Render Beam Profile開關，顯示真實的螺栓形狀，打開之后如圖所示。
圖8
本次施加的是拉力載荷，因此螺栓主要承受的是拉力，其應力水平最高。
下載地址：基于ABAQUS對螺栓斷裂問題仿真分析
展開 ANSYS Workbench中批量建立螺栓的方法+批量建立彈簧的方法
（添加V：fwz0703）
在ANSYS Workbench中經(jīng)常遇到法蘭或者箱體等產(chǎn)品，在其邊緣位置有很多的螺栓連接，如圖所示。
我們需要在對應的螺栓孔位置添加螺栓，但是螺栓孔太多，一個一個添加累死人，有沒有一種簡單有效的方法呢？ansys的開發(fā)者想到了大家的困難，設置了一種方法。
在Ansys workbench中提供一種工具，叫做對象生成器Object Generator，這個工具就是做重復繁瑣的操作步驟而設立的，如圖所示。
對于很多螺栓的創(chuàng)建方法過程如下
1. 建立選擇命名集合
在 Design Modeler 或 Mechanical 中，通過 “Select By” 功能，選擇相同尺寸的螺栓孔面，或者框選一側(cè)的圓弧面，命令如 “hole_upper”，另一側(cè)命令 “hole_lower”。
選擇過程中可以隱藏其他部分零件，僅僅保留該零件，通過size篩選相同尺寸的圓孔，這樣就可以全部選中圓孔了，命名即可
2. 創(chuàng)建一對梁連接
選擇一對對應的螺栓孔（分別選擇其表面的圓弧面），在 “Connections” 中，建立 “Beam” 連接。設置螺栓半徑即可。
3. 打開對象生成器面板：
在菜單欄中，選擇 “Automation->Object Generation”，進入對象生成器面板。
4. 設置生成參數(shù)
選中創(chuàng)建的beam梁，之后右側(cè)面板設置參數(shù)，分別選擇之前創(chuàng)建的命名，設置好兩個螺栓孔之間的距離范圍，只有在這個范圍內(nèi)的孔，才會被選擇到。如下圖所示。
5.
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(tài)分析下的螺栓預緊力，分析時僅使用最后定義的那個。
ANSYS經(jīng)典提取螺栓軸向載荷的方法 ￥10
Beam188軸向力的提取方法
