ansys 螺栓校核
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys 螺栓校核的實(shí)例教程
圖4
3、結(jié)果
提取螺釘螺紋部分的Equivalent（von-mises）stress應(yīng)力，可以看到，第一圈螺紋處應(yīng)力最大，約為447Mpa，一般情況下，我們會用該應(yīng)力與螺釘?shù)那?qiáng)度或者抗拉強(qiáng)度進(jìn)行對比校核。
圖5 Equivalent（von-mises）stress應(yīng)力
本文提出另一種校核方法，即剪切應(yīng)變能學(xué)說進(jìn)行校核。具體如下（公式倒不進(jìn)來，就截圖了）：
此時，在Workbench中提取螺桿軸向應(yīng)力，即Nomal stress，選取前面建立的局部坐標(biāo)系，選擇Z軸進(jìn)行結(jié)果查看。由結(jié)果可知，軸向應(yīng)力為519Mpa，小于561Mpa，螺釘強(qiáng)度滿足要求。
圖6 Nomal stress應(yīng)力
4、后續(xù)說明
主要介紹三點(diǎn)：
1）上述僅介紹了螺栓預(yù)緊力的施加及螺栓強(qiáng)度校核的方法，在模型中，我們能夠看到，其實(shí)螺帽與螺桿交界處比螺桿處應(yīng)力更大，該部分為整個結(jié)構(gòu)的薄弱部位，更應(yīng)該關(guān)心。
2）在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，我們更關(guān)心：給螺釘施加某一預(yù)緊力或者某一個范圍的預(yù)緊力時，螺釘即不會發(fā)生松動也不會發(fā)生破環(huán)。也就是得到螺釘?shù)淖畲箢A(yù)緊力及最小預(yù)緊力。該部分需要結(jié)合連接結(jié)構(gòu)件的材料特性、外載荷、振動、溫度環(huán)境等多種環(huán)境最終確定最適預(yù)緊力，后續(xù)可逐步介紹。其中螺栓、螺母的仿真與該部分內(nèi)容類似，這里不再介紹。
3）預(yù)緊力與工程扭矩如何換算，如有需要，后續(xù)也可進(jìn)行介紹。
展開 高強(qiáng)螺栓結(jié)構(gòu)應(yīng)力與疲勞校核分析報(bào)告.zip
高強(qiáng)螺栓的疲勞分析校核。應(yīng)用WB自帶的疲勞分析模塊，對螺栓進(jìn)行應(yīng)力分析和疲勞校核。
特點(diǎn)：疲勞分析模塊的應(yīng)用；螺栓預(yù)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(bào)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(jìn)步。
01 螺紋連接分為：螺栓連接，螺柱連接，螺釘連接
02 螺栓組的布置原則
03 螺栓組的工況
橫向力
軸向力
扭矩
彎矩
04 螺桿直徑，螺距，螺桿應(yīng)力截面積，螺桿最小拉力載荷，螺桿保證載荷
05 螺母的保證載荷
06 普通螺栓的強(qiáng)度校核
07 預(yù)緊螺栓的強(qiáng)度校核
08 鉸制孔螺栓的強(qiáng)度校核
<p><strong>模擬方法：</strong></p><p>?1，不建立幾何，通過支反力校核</p><p>?2，建立螺栓關(guān)系，采用Beam Connection施加預(yù)緊力</p><p>?3，建立線體，施加預(yù)緊力</p><p>?4，建立螺栓實(shí)體，不考慮螺紋，施加預(yù)緊力</p><p>?5，建立螺栓實(shí)體，考慮等效螺紋效應(yīng)</p><p>?6，建立螺紋特征，進(jìn)行精細(xì)分析</p><p><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img title="1.png" style="max-width:760px;" alt="1.png" src="https://img.jishulink.com/upload/201910/2113b23bba714682a92e65ae2e7ec331.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201910/2113b23bba714682a92e65ae2e7ec331.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201910/2113b23bba714682a92e65ae2e7ec331.png?
展開 高強(qiáng)度螺栓連接已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、軌道交通、風(fēng)電等各行各業(yè)。國內(nèi)早已有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行校核，大多數(shù)是基于《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》進(jìn)行評估，但是其評估方法具有一定的局限性，會帶來一系列問題。目前，國內(nèi)外對高強(qiáng)度螺栓的評估，更精確的方式是基于《VDI 2230規(guī)范》。
VDI 2230是由德國機(jī)械工程師協(xié)會在1986年首次制定，經(jīng)歷了30多年的實(shí)踐，為螺栓連接校核提供了系統(tǒng)性的參考。
圖 VDI 2230規(guī)范
該規(guī)范分為Part 1與Part 2兩個部分，其中大部分內(nèi)容在Part 1中，主要介紹了對單螺栓問題的評估流程與細(xì)節(jié)，從理論上闡述了力、力矩以及變形之間的關(guān)系；Part 2部分是針對多螺栓問題進(jìn)行的補(bǔ)充。VDI 2230規(guī)范既能通過理論公式、經(jīng)驗(yàn)公式等校核單個同心或偏心的夾緊/加載螺栓，也可以實(shí)現(xiàn)多螺栓系統(tǒng)的評估。但在這種方式中，如若純依靠人工手動計(jì)算，有些參數(shù)很難給出，并且用戶經(jīng)常需要做出額外的假設(shè)，會導(dǎo)致有較高的安全系數(shù)，設(shè)計(jì)的域度過大。
圖 VDI 2230規(guī)范計(jì)算流程
為解決此問題，德國CADFEM公司基于VDI 2230規(guī)范和有限元方法，開發(fā)了高效的螺栓評估工具Bolt Assessment inside ANSYS。使用該軟件求解過程中，有限元計(jì)算結(jié)果和用戶自定義的參數(shù)可傳遞給后臺求解器，求解器基于此數(shù)據(jù)可計(jì)算出不同階段、不同方面的安全因子，并基于ANSYS Workbench強(qiáng)大、易用的后處理，允許用戶快速識別出關(guān)鍵螺栓。求解完成后，軟件將自動保存計(jì)算報(bào)告，報(bào)告中包含了所有的設(shè)計(jì)參數(shù)、計(jì)算過程數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)等，方便用戶的查詢與檢查。
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高強(qiáng)度螺栓連接已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、軌道交通、風(fēng)電等各行各業(yè)。國內(nèi)早已有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行校核，大多數(shù)是基于《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》進(jìn)行評估，但是其評估方法具有一定的局限性，會帶來一系列問題。目前，國內(nèi)外對高強(qiáng)度螺栓的評估，更精確的方式是基于《VDI 2230規(guī)范》。
VDI 2230是由德國機(jī)械工程師協(xié)會在1986年首次制定，經(jīng)歷了30多年的實(shí)踐，為螺栓連接校核提供了系統(tǒng)性的參考
01 螺紋連接分為：螺栓連接，螺柱連接，螺釘連接
02 螺栓組的布置原則
03 螺栓組的工況
橫向力
軸向力
扭矩
彎矩
04 螺桿直徑，螺距，螺桿應(yīng)力截面積，螺桿最小拉力載荷，螺桿保證載荷
05 螺母的保證載荷
06
<p><strong>模擬方法：</strong></p><p>?1，不建立幾何，通過支反力校核</p><p>?2，建立螺栓關(guān)系，采用Beam Connection施加預(yù)緊力</p><p>?3，建立線體，施加預(yù)緊力</p><p>?4，建立螺栓實(shí)體，不考慮螺紋，施加預(yù)緊力</p><p>?5，建立螺栓實(shí)體，考慮等效螺紋效應(yīng)</p><p>?6，建立螺紋特征，進(jìn)行精細(xì)分析</p><p><img src="http
螺栓預(yù)緊.rar
1、概述
如圖示，使用M3螺釘緊固結(jié)構(gòu)件，中間為平墊和彈墊，其中彈墊為壓縮狀態(tài)。給M3螺釘施加預(yù)緊力，提出使用剪切應(yīng)變能學(xué)說結(jié)合workbench仿真結(jié)果對螺栓的最適預(yù)緊力進(jìn)行確定。
結(jié)合做過的項(xiàng)目，主要介紹：1）如何施加預(yù)緊力，施加的過程中應(yīng)注意哪些問題；2）螺釘仿真結(jié)果如何進(jìn)行評價。
圖1
2、仿真過程
流體誘發(fā)振動問題是曾在上個世紀(jì)40年代引起了廣泛的關(guān)注與深入的研究
一般來說是因?yàn)楦咚贇饬鳑_刷某結(jié)構(gòu)（如換熱器的換熱管）因誘發(fā)周期性脫離的卡門渦街引發(fā)的周期性激勵力與結(jié)構(gòu)耦合所引發(fā)的 過大的耦合效應(yīng)會使得結(jié)構(gòu)發(fā)生振動、疲勞甚至破壞失效
本文所涉及的設(shè)備為擴(kuò)展表面式管翅式熱交換器 其常規(guī)的迎面風(fēng)速為2M/S左右 一般不用校核流體誘發(fā)振動問題 本設(shè)計(jì)的迎面風(fēng)速為4.7米/S 筆者使用最新版GB
利用ANSYS/CivilFEM，通過ANSYS的求解器精確模擬分析大跨及復(fù)雜建筑物，張拉膜結(jié)構(gòu)，塔樓，砌體結(jié)構(gòu)。可對結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析、諧波響應(yīng)分析、地震分析、整體穩(wěn)定分析等，也可將工程感興趣的細(xì)部單獨(dú)建模，形成子模型，將結(jié)構(gòu)整體分析的結(jié)果引入子模型，得到更精確的計(jì)算結(jié)果。可用ANSYS/CivilFEM中的規(guī)范對結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋計(jì)算和校核；
高強(qiáng)螺栓結(jié)構(gòu)應(yīng)力與疲勞校核分析報(bào)告.zip
高強(qiáng)螺栓的疲勞分析校核。應(yīng)用WB自帶的疲勞分析模塊，對螺栓進(jìn)行應(yīng)力分析和疲勞校核。
特點(diǎn)：疲勞分析模塊的應(yīng)用；螺栓預(yù)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(bào)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(jìn)步。
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高強(qiáng)螺栓的疲勞分析校核。應(yīng)用WB自帶的疲勞分析模塊，對螺栓進(jìn)行應(yīng)力分析和疲勞校核。
特點(diǎn)：疲勞分析模塊的應(yīng)用；螺栓預(yù)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(bào)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(jìn)步。
