ansys螺栓連接強(qiáng)度校核的案例
螺栓連接強(qiáng)度校核
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
展開 基于Workbench的螺栓/螺釘預(yù)緊力仿真及螺栓強(qiáng)度校核的方法 ￥10
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?em>強(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：
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 如何處理焊接連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核？
但這是一種根據(jù)工程實際的一種校核方法，再結(jié)合工藝、工況類型等信息，確定允用應(yīng)力，是經(jīng)過大量實際確實可行的，納入到了手冊工具書中。當(dāng)然也可以采用德國、美國相關(guān)的規(guī)范。
當(dāng)然這上面采取的焊縫校核是針對的普通的機(jī)械設(shè)備，若是面對壓力容器等有詳細(xì)規(guī)范要求的設(shè)備，那需要按其具體要求處理。如壓力容器，仍可采用類似方法，在關(guān)鍵區(qū)域采用子模型技術(shù)，提取邊界位移，做詳細(xì)的實體建模計算，結(jié)果的應(yīng)力線性化等，在這里就不進(jìn)行展開了，有機(jī)會后期會專門針對這一問題專項交流。
下期會針對螺栓連接結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的交流，歡迎留言。
源自CAE技術(shù)交流平臺
基于SimSolid的壓縮機(jī)支架螺栓預(yù)緊強(qiáng)度校核
螺栓預(yù)緊.rar
