螺栓連接分析的案例
ABAQUS 螺栓連接分析案例 ￥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
3、與螺栓預緊相關的工程師
你會得到什么：
1、掌握三維模型的繪制
2、掌握靜力學分析相關的材料參數(shù)設置
3、理解螺栓連接的分析步的建立
4、學習螺栓連接接觸分析的相互關系的設置
5、了解靜力學網(wǎng)格的劃分
6、學習螺栓預緊載荷的施加
7、學習結(jié)果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行螺栓連接的分析。
本案例操提供了分析相關的分析文件。
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展開 ABAQUS 螺栓連接非線性分析案例 ￥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
3、與螺栓預緊相關的工程師
你會得到什么：
1、掌握三維模型的繪制
2、掌握靜力學分析相關的材料參數(shù)設置
3、理解螺栓連接的分析步的建立
4、學習螺栓連接接觸分析的相互關系的設置
5、了解靜力學網(wǎng)格的劃分
6、學習結(jié)果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行螺栓連接的分析。
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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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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(shù)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(shù)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 
多種螺栓連接模型的有限元分析與研究
模態(tài)分析結(jié)果：
（3）結(jié)果數(shù)據(jù)對比分析
對比5種螺栓連接約束模型的分析結(jié)果（上表所示），其余4種簡化模型分析結(jié)果相對于3D螺栓結(jié)果的偏差率大多數(shù)在1%左右，可認為精度在3%內(nèi)；
One KCoup類型和KCoup+Beam+ KCoup類型計算結(jié)果一樣；
KCoup+B31+ KCoup中，B31單元保留了螺栓的剛度和質(zhì)量，結(jié)果更接近3D螺栓模型；
KCoup+ B31+ KCoup+預緊力中，B31單元加載了預緊力，剛度相對無預緊力的大，所以分析結(jié)果的頻率相對無預緊力的大。
三、結(jié)論
綜合5種螺栓連接約束模型的分析結(jié)果，有如下結(jié)論：
1) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘相對模型尺寸比較小（M2左右），采用One KCoup類型；
2) 如果模型中螺栓/釘連接處較少，且螺栓/釘相對模型尺寸比較大，螺栓質(zhì)量在動力性分析中不可忽略時，則采用KCoup+B31+ KCoup類型；
3) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘質(zhì)量不可忽略時，則可調(diào)整模型零部件的密度，彌補螺栓質(zhì)量損失，同時采用One KCoup或KCoup+Beam+ KCoup類型創(chuàng)建連接；
4) 在模擬單個或幾個螺栓/釘?shù)?em>連接情況，且需要關注螺栓連接細節(jié)時，則采用3D螺栓+預緊力類型。
展開 對摩擦型高強螺栓的長連接接觸分析探討
摩擦型高強螺栓是鋼結(jié)構(gòu)中常用的螺栓連接形式。在設計中認為鋼板之間的拉力完全通過鋼板之間的接觸摩擦力傳遞，不考慮螺桿受剪或受彎，為此，需要在螺栓上施加一定水平的預拉力。對于采用多排螺栓傳遞拉力的鋼板搭接連接，當螺栓排數(shù)較多時，螺栓傳力的不平衡性已經(jīng)得到實驗驗證，但涉及接觸問題的數(shù)值計算分析目前尚不多見，本文嘗試通過COSMOS有限元軟件分析拉力在鋼板之間的傳遞規(guī)律，希望能對工程應用有所幫助。
附件引用地址：http://www.idnovo.com.cn/article/2010/0311/article_60930.html
對摩擦型高強螺栓的長連接接觸分析探討.doc
展開 多種螺栓連接模型的有限元分析與研究（含算例CAE模型） ￥9.9
模態(tài)分析結(jié)果：
（3）結(jié)果數(shù)據(jù)對比分析
對比5種螺栓連接約束模型的分析結(jié)果（上表所示），其余4種簡化模型分析結(jié)果相對于3D螺栓結(jié)果的偏差率大多數(shù)在1%左右，可認為精度在3%內(nèi)；
One KCoup類型和KCoup+Beam+ KCoup類型計算結(jié)果一樣；
KCoup+B31+ KCoup中，B31單元保留了螺栓的剛度和質(zhì)量，結(jié)果更接近3D螺栓模型；
KCoup+ B31+ KCoup+預緊力中，B31單元加載了預緊力，剛度相對無預緊力的大，所以分析結(jié)果的頻率相對無預緊力的大。
三、結(jié)論
綜合5種螺栓連接約束模型的分析結(jié)果，有如下結(jié)論：
1) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘相對模型尺寸比較小（M2左右），采用One KCoup類型；
2) 如果模型中螺栓/釘連接處較少，且螺栓/釘相對模型尺寸比較大，螺栓質(zhì)量在動力性分析中不可忽略時，則采用KCoup+B31+ KCoup類型；
3) 如果模型中螺栓/釘連接處較多，且螺栓/釘質(zhì)量不可忽略時，則可調(diào)整模型零部件的密度，彌補螺栓質(zhì)量損失，同時采用One KCoup或KCoup+Beam+ KCoup類型創(chuàng)建連接；
4) 在模擬單個或幾個螺栓/釘?shù)?em>連接情況，且需要關注螺栓連接細節(jié)時，則采用3D螺栓+預緊力類型。
展開 【12月12-15日 北京】焊接、螺栓連接結(jié)構(gòu)與過盈裝配結(jié)構(gòu)有限元計算培訓
螺栓結(jié)構(gòu)強度校核與
安全性評價方法
1、螺栓預緊載荷
2、普通螺栓連接的設計與計算（受拉、受剪及扭矩、剪力和軸力共同作用）
3、高強螺栓連接設計與計算
4、螺栓后處理工具——Bolt Tool
5、無螺栓采用綁定接觸模擬螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
6、采用梁單元模擬螺栓進行螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
7、采用實體單元模擬螺栓進行螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
8、采用joint施加螺栓預緊載荷模擬螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
工程范例-1：螺栓連接結(jié)構(gòu)的無螺栓、綁定接觸分析計算實例
工程范例-2：螺栓連接結(jié)構(gòu)采用梁單元模擬螺栓進行結(jié)構(gòu)分析的方法
工程范例-3：螺栓連接結(jié)構(gòu)采用實體單元模擬螺栓進行結(jié)構(gòu)分析的方法
工程范例-4：螺栓連接結(jié)構(gòu)采用joint施加螺栓預緊載荷的分析方法
工程范例-5：考慮螺紋細節(jié)的螺栓連接結(jié)構(gòu)有限元計算
焊接結(jié)構(gòu)強度校核與
安全性評價方法
1、概述
2、點焊連接
3、焊縫連接
4、對焊焊縫的構(gòu)造、設計與計算
5、角焊縫的構(gòu)造、設計與計算
6、點焊結(jié)構(gòu)失效模擬
工程范例-1：點焊連接結(jié)構(gòu)有限元計算
工程范例-2：焊縫連接結(jié)構(gòu)有限元計算
工程范例-3：點焊結(jié)構(gòu)失效計算
過盈配合結(jié)構(gòu)
有限元計算
1、過盈配合工藝
2、過盈配合計算公式
3、基于有限元方法過盈配合計算原理
4、過盈配合計算中主要參數(shù)及其關系
工程范例-1：結(jié)構(gòu)冷裝配過盈配合模擬
工程范例-2：結(jié)構(gòu)熱裝配過盈配合模擬
工程范例-3：工程壓入法過盈裝配模擬
展開 拉力作用下高強螺栓連接的ansys模擬
采用大型有限元分析軟件ＡＮＳＹＳ,對鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接的受力分布規(guī)律進行了計算和分析,得出了該構(gòu)件的受力分布圖,從理論上對高強度螺栓連接的破壞形式和受力變化進行了分析研究,為進一步改進高強螺栓連接構(gòu)件的受力狀況和結(jié)構(gòu)設計提供了必要的理論依據(jù)。
引言
鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接具有施工簡單、耐疲勞、可拆換、連接的整體性和剛度較好等優(yōu)點，是鋼結(jié)構(gòu)中所廣泛采用的一種連接方式。因此有必要對其具體受力進行分析研究，本論文利用有限元軟件ansys模擬了一高強度螺栓構(gòu)件在受拉力作用之下的應力狀況。
1 螺栓連接構(gòu)件基本參數(shù)
1．1 高強度螺栓的預拉力
高強度螺栓的預拉力是施加在連接構(gòu)件上，產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)的整體性，通常來講希望能盡量高些，但為了保證螺栓不會在擰僅過程中發(fā)生屈服或斷裂，規(guī)范GBJ 17—88規(guī)定預拉力設計值按下式確定：
其中fy是鋼材的條件屈服強度；Ae為螺栓在螺紋處的有效截面面積。
1．2 連接處構(gòu)件接觸面的處理和抗滑移系數(shù)
高強度螺栓有摩擦型和承壓型兩種受里方式，本文僅僅討論摩擦型高強螺栓結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)；對于摩擦型高強螺栓而已，其構(gòu)件的接觸面（摩擦面）通常經(jīng)特殊處理，使其凈潔并粗糟，以提高其抗滑移系數(shù)μ；對于本論文中抗滑移系數(shù)選取為0.4。
2 高強螺栓連接有限元模型的建立
主要目的是通過ANSYS的3D實體建模，分析高強度螺栓抗拉在高溫下的工作性能以及溫度對高強度螺栓抗拉和抗剪的極限承載力的影響。建模過程中利用ANSYS的Pre－tension功能，施加高強度螺栓的預拉力，利用接觸單元來考慮螺栓和孔壁的接觸與分開的情況以及連接板之間的摩擦作用。
展開 【8月16-19日 北京】焊接、螺栓連接結(jié)構(gòu)與過盈裝配結(jié)構(gòu)有限元計算研修班
2.1.2實體單元法
2.2焊縫連接結(jié)構(gòu)的建模方法
3.過盈裝配結(jié)構(gòu)的建模方法
工程范例-1：螺栓連接結(jié)構(gòu)建模實例
①真實建模實例 ②螺栓耦合建模實例
③考慮螺紋的ansys螺栓精細化建模實例
工程范例-2：點焊結(jié)構(gòu)建模實例
工程范例-3：焊縫連接結(jié)構(gòu)建模實例
工程范例-4：過盈裝配結(jié)構(gòu)的建模實例
螺栓、焊接連接結(jié)構(gòu)與過盈裝配結(jié)構(gòu)分析基礎——
接觸處理方法
1.接觸算法 2.接觸剛度
3.穿透容差 4.接觸作用模式
5.Pinball區(qū)域 6.初始接觸狀態(tài)調(diào)整
7.摩擦接觸
工程范例-1：螺栓預緊非線性接觸分析
工程范例-2：過盈配合輪軸有限元計算
螺栓結(jié)構(gòu)強度校核與安全性評價方法
1.螺栓連接計算常用規(guī)范（VDI 2230） 2.螺栓預緊載荷
3.普通螺栓連接的設計與計算（受拉、受剪及扭矩、剪力和軸力共同作用）
4.高強螺栓連接設計與計算 5.螺栓后處理工具——Bolt Tool
6.無螺栓采用綁定接觸模擬螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
7.采用梁單元模擬螺栓進行螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
8.采用實體單元模擬螺栓進行螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
9.采用joint施加螺栓預緊載荷模擬螺栓連接結(jié)構(gòu)的分析方法
工程實例-1：法蘭連接結(jié)構(gòu)的無螺栓、綁定接觸分析計算實例
工程實例-2：法蘭連接結(jié)構(gòu)采用梁單元模擬螺栓進行結(jié)構(gòu)分析的方法
工程實例-3：法蘭連接結(jié)構(gòu)采用實體單元模擬螺栓進行結(jié)構(gòu)分析的方法
工程實例-4：法蘭連接結(jié)構(gòu)采用joint施加螺栓預緊載荷的分析方法
工程實例-5：考慮螺紋細節(jié)的螺栓連接結(jié)構(gòu)有限元計算
展開 Abaqus中利用Connector創(chuàng)建螺栓連接 附ABAQUS connector經(jīng)典用法介紹下載
在之前的文章里面，作者有介紹過關于螺栓連接問題的建模，比如可以直接建模，或者利用beam+coupling等效等方法模擬。其實除此之外，我們還可以利用abaqus中的connector進行等效。本文將針對這一方法進行詳細講解，歡迎交流。
對于存在螺栓的模擬問題，通常涉及到預緊力的加載，所以我們使用connector進行分析的時候，與其它方法一樣，也需要施加預緊力，然后保持螺栓的變形（fixed current length），我們舉一個簡單的例子進行整個過程的說明。
如圖1兩個部件通過螺栓相連，我們分別在孔的位置建立參考點，通過coupling進行耦合約束。
圖1 連接模型
之后，我們創(chuàng)建一條wire（如圖2），并賦予其連接屬性（如圖3和圖4）。在連接屬性的設置窗口中可以類似其它多體軟件一樣設置一些基本的屬性如摩擦系數(shù)、阻尼等。
圖2 創(chuàng)建wire
圖3 連接屬性設置
圖4 屬性賦予
那么我們創(chuàng)建需要的連接之后，對于螺栓分析中需要的預緊力以及保持長度應該如何施加呢？這里，我們需要進入load模塊進行。
進入load模塊，我們可以看到有一個Connector force，選擇并進入設置窗口選中建立的連接，我們就可以在其中輸入初始的預緊力，如圖5所示。
而對保持螺栓的長度設置，需要進入邊界位移設置，選擇Connector displacement并選中創(chuàng)建的連接，將method設置為fixed at current position，如圖6所示。
圖5 預緊力加載
圖6 設置位移保持
通過以上連接的創(chuàng)建、預緊力加載以及保持位移的約束設置等操作，我們可以建立等效的模擬螺栓連接的分析模型，這也是一種方法，大家可以嘗試，歡迎溝通交流。
展開 
螺栓連接的法蘭連接的軸對稱分析
由于截圖篇幅有限，需要翻譯的可以聯(lián)系我，制作不容易。
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
來源：仿真學習與應用
螺栓連接是結(jié)構(gòu)連接的一種主要方式，在CAE分析中經(jīng)常遇到，針對不同的情況，通常我們會采取不同的方法來處理。螺栓的模擬在Abaqus也有幾種不同的處理方式。
（1）建立三維實體的螺栓模型，包括螺紋結(jié)構(gòu)；
（2）建立三維實體的螺栓模型，忽略螺紋結(jié)構(gòu)；
（3）建立三維實體的螺栓模型，由Abaqus自帶的螺紋接觸定義方式設置螺紋接觸；
（4）利用梁單元或者桿單元模擬螺栓。
本次以梁單元模擬螺栓為例，簡單闡述其應用。利用梁單元模擬螺栓與實體螺栓相比優(yōu)勢比較明顯，模型簡單、接觸定義簡單、收斂容易，同時梁單元也能有效反應螺栓的受力情況，在很多情況下比較適用。
螺栓的模擬通常需要考慮預緊力的作用，利用CAE方法模擬螺栓預緊力的過程主要由三個載荷步完成，下面的例子會涉及。
建立如下所示的模型，三個部件，兩塊板和一根梁，其中梁是一個3D wire，建立一條線即可。
圖1
材料屬性定義的時候，梁單元需要指定梁截面，如下圖所示。
圖2
梁的截面形狀可以根據(jù)需要指定，本次為圓形截面，半徑為10，如下圖所示。
圖3
同時，梁單元還需要指定方向，通過菜單欄Assign-Beam Section Orientation，給出其中的n1向量，這里注意，梁的軸向是由向量t表示的，n1和n2兩個向量決定梁截面，其中t向量和n1、n2兩個向量決定的平面垂直。
本次定義n1向量為0,0,-1，最終梁的方向定義完成如下所示。
圖4
之后利用Interaction模塊下面的Constraint將梁與相關位置建立MPC連接，如下所示。
圖5
梁單元的兩端節(jié)點分別與螺栓螺帽位置處的節(jié)點進行MPC連接，連接形式可以由多種，這里選擇Beam連接。
展開 螺栓連接結(jié)構(gòu)的處理方式
螺栓連接是機械零部件間最常用的連接方式之一，而且在一些領域，裝配式越來越熱。螺栓連接在有限元結(jié)構(gòu)分析是該如何處理呢？
其實關于這個問題，大家能在很多渠道找到各種不同軟件的不少處理方式：
采用剛性單元連接對應的兩螺栓孔；
采用梁單元連接對應的兩螺栓孔；
兩零件接觸面間定義摩擦接觸，對簡單螺栓模型上先施加預緊力，鎖定后再施加外載；
有的軟件還具備得用簡單螺栓模型，結(jié)合螺紋參數(shù)，得到更好獲得的螺牙處的應力分布；
也有建立詳細螺牙細節(jié)模型，考慮墊片（單元及材料屬性）納入整體分析計算的。
在汽車碰撞領域，還有專門對鈑金件上的螺栓孔關于網(wǎng)格劃分處理的規(guī)范要求。
。。。。。。
那么關于這些處理方式，到底哪個是對的呢？
其實，在我看來，這個問題沒有答案。或者說，處理方式?jīng)]有對錯之分，只有選用的是不是合適的差別。
做任何一項分析，首先也是最重要的事項，應該是：明確分析目的。這個是要跟團隊中的設計工程師或是需求方仔細溝通明確的，不然可能會導致后續(xù)工作的反復，或是影響分析的價值。
明確分析需求，制定相應的分析方案。而在面對結(jié)構(gòu)的細節(jié)處理時，就需要根據(jù)自己的分析目的來選擇性處理。宗旨相當是，細節(jié)處理的方式不影響到你想到的目標結(jié)果，并盡可能以最少的計算資源來處理，以提高工作效率。
這可能說的有些寬泛了，稍微具體的來說。在我的項目經(jīng)驗中，大型設備內(nèi)部的螺栓連接是比較多的。通常我會根據(jù)分析目標，結(jié)合分析方案，將這些螺栓、螺釘連接分成幾個類型：
1.螺栓連接處不是分析的重點，只是在分析模型中需要實現(xiàn)載荷在不同零件的傳遞。
對于這種情況，通常我會直接將螺栓組去除，只是在連接面的相關區(qū)域建立 綁定接觸。
展開 不同螺栓預緊力下數(shù)控轉(zhuǎn)臺臺面振動分析
從圖中可以看出最大應力值為164.2MPa，螺栓連接中應力最大部位主要在兩個地方：1）螺栓端面與連接件接觸的直角處，此處存在應力集中；2）螺栓與螺母旋合第一圈處，此處受載最大。
本文采用螺栓螺距為1.5mm，將螺栓桿與螺母綁定處作為第一圈螺紋位置，沿螺栓軸取9個點，分別表示螺紋旋合后的9圈螺紋位置，并在后處理中繪制這些點的應力圖，查看其應力變化。加載20kN螺栓載荷后，螺栓桿上每圈螺紋應力變化情況如圖3所示，從圖中可以看出螺栓桿應力以旋合第一圈處最大，以后隔圈遞減，其中從第1圈到第3圈螺紋位置應力遞減較大。事實證明，螺栓受預緊力后，第一圈旋合螺紋處約承受1/3的螺栓載荷，該模型的受力情況與實際相符。
采用上述轉(zhuǎn)臺與主機的模型分析的應力結(jié)果與理論計算值很接近，誤差為2.46%，且模型的受力情況與實際相符，下一節(jié)將對該模型進行動態(tài)響應分析。
3 不同預緊力下轉(zhuǎn)臺與主機螺栓連接線性動力學分析
數(shù)控轉(zhuǎn)臺通過四組M16的螺栓與機床的床身連接，在受到外界載荷作用時，由于螺栓預緊力的不同會導致轉(zhuǎn)臺與主機的連接狀態(tài)發(fā)生改變，使連接可能出現(xiàn)松動，被連接界面的性能發(fā)生變化，致使臺面動態(tài)響應變大，影響數(shù)控機床的加工精度，因此螺栓連接對數(shù)控轉(zhuǎn)臺與主機連接性能的影響也不容忽視。
3.1 ABAQUS線性動力學分析的基礎
線性動力學分析使用基于振型疊加法的動力時程分析，采用2個連續(xù)的分析步實現(xiàn)，第一個分析步為振型分析，也稱為模態(tài)分析，用于獲得結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)頻率及振型；第二個分析步為瞬態(tài)模態(tài)動態(tài)分析，該分析步使用振型疊加法對系統(tǒng)的動態(tài)響應進行計算，因而在該類分析步前要先進行模態(tài)分析，提取系統(tǒng)的固有頻率及振型。
3.2 線性動力學結(jié)果分析
對上一節(jié)中不同預緊力下的模型進行線性動力學分析，以獲得模型的動態(tài)響應。
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