ansys預(yù)載荷的案例
螺栓的預(yù)載為什么一定要分成兩步 ￥9.9
在ANSYS中，使用Bolt pretension 可以施加一個(gè)螺栓預(yù)載荷，螺栓預(yù)載荷這種加載方式對我們的螺栓連接計(jì)算來說非常便利。
對于螺栓連接計(jì)算來說，我們需要計(jì)算的情景一般都是既有螺栓連接，又有其它載荷。比如壓力容器端蓋，其使用螺栓連接，端蓋既受到螺栓的預(yù)緊力，又受到氣體壓力，這兩種載荷同時(shí)作用。那么，兩種載荷如果放在同一個(gè)載荷步中加載，結(jié)果是否正確呢，還是需要分成兩步，先加載螺栓載荷，再加載壓力載荷？
筆者已經(jīng)不止一次在碰到帶有螺栓預(yù)載荷的受力分析時(shí)發(fā)現(xiàn)因?yàn)?em>載荷加載錯(cuò)誤而出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果，所以對螺栓載荷加載的理解非常重要。
下面我們就對于這個(gè)問題進(jìn)行探討并介紹ANSYS里面的螺栓預(yù)載荷的各種參數(shù)。
首先，我們先考慮實(shí)際的螺栓連接情況，螺栓連接兩塊鐵板，由于螺栓預(yù)拉力，鐵板會(huì)被壓縮L1（假設(shè)板被均勻壓縮）, 為了提供這個(gè)預(yù)拉力，螺栓本身也會(huì)伸長，設(shè)為L2， 那最終以下面黃色板為參考面，螺栓端部向下的變形量為L1+L2.
這個(gè)過程我們也可以分成三部分，如下圖，圖1為自由狀態(tài)，此時(shí)無內(nèi)應(yīng)力，圖2為有一個(gè)壓力F預(yù)先將板壓縮L1, 此時(shí)螺栓端部已經(jīng)向下移動(dòng)L1， 到圖3第三步，將螺母擰緊，擰到螺栓伸長L2時(shí)螺栓拉力為F, 此時(shí)撤去預(yù)先加在鐵板上的力F, 各部分達(dá)到平衡。F即為螺栓預(yù)緊力。我們可以看到，L1和L2的比值就是鐵板和螺栓剛度比值。根據(jù)公式σ=Eε à F/A=E*ΔL/L，如果螺栓材料和板材的彈性模量E一樣的話，比值就是兩個(gè)的面積A之比。
此時(shí)，這邊的L1+L2就是Adjustment的值, 需要注意的是，我們螺栓的絕對伸長量只有L2，實(shí)際中，我們的螺母是沿著螺栓運(yùn)動(dòng)的，而在FEA中，螺母是不動(dòng)的。
展開 