螺栓力的案例
abaqus Python批量自動識別螺栓加載螺栓預緊力
abaqus Python批量自動識別螺栓加載螺栓預緊力，代碼見下，能自動識別與默認XYZ坐標軸方向相同的螺栓，基于網格單元法向確定螺栓力加載方向，無需手動指定方向,自動建立Surface set。step1-bolt建立螺栓力，step2批量修改保持螺栓長度。
ANSYS的lsdyan中螺栓預緊力Bolt Pretension加載
螺栓預緊力Bolt Pretension
此邊界條件可對梁連接施加預緊載荷，常用于模擬預緊狀態下的螺栓。
分析類型
螺栓預緊力功能是 LS-DYNA 特有的，與 Mechanical 應用程序中的螺栓預緊力功能不兼容。
螺栓預緊力既可以在動力松弛階段使用，也能在計算的顯式階段使用。
螺栓預緊力可施加于梁連接或實體。
邊界條件的應用
對梁連接施加螺栓預緊力的操作步驟：
1. 右鍵點擊 Environment 樹對象或活動的 Dynamic Relaxation 對象，選擇 “Insert”>“Bolt Pretension”。
2. 將 “Scoping Method” 設置為 “Beam Connection”，然后選擇相應的梁連接。
3. 指定載荷的大小。
4. 若螺栓預緊力在顯式階段使用，需額外設置 “Initialization End Time”，以明確加載的終止時間。
對實體施加螺栓預緊力的操作步驟：
1. 右鍵點擊 Environment 樹對象或活動的 Dynamic Relaxation 對象，選擇 “Insert”>“Bolt Pretension”。
2. 將 “Scoping Method” 設置為 “Geometry Selection”（幾何選擇）或 “Named Selection”（命名選擇），然后選擇實體
3. 指定一個坐標系來定義切割平面。該切割平面以所選坐標系的原點為中心，并與 X - Y 平面對齊。
4. 利用 “Tabular Data” 字段將預載應力定義為時間的函數，通過 “Shear Stress Flag” 定義作用于實體的剪應力類型。
注意事項
? 螺栓預緊載荷不支持完全重啟。
展開 螺栓預緊力，墊片壓縮回彈特性，螺栓預緊力衰減，螺栓不同順序加載案例 ￥100
通過本案例可以學習了解螺栓預緊力，墊片壓縮回彈特性，螺栓預緊力衰減，螺栓不同順序加載
螺栓預緊力加載全攻略
在 CAE-ANSYS 的模擬分析中，螺栓預緊力的加載是一項關鍵操作，它直接影響分析結果的準確性。今天，咱們就來深入聊聊 CAE-ANSYS 中螺栓預緊力的加載方法和那些不能忽視的注意事項。
一、螺栓受力大揭秘
在實際應用里，螺栓主要負責連接兩個零件，它的受力方式大致分為兩類。
1. 上下拉伸力：當兩塊板子上下受力時，螺栓就會受到上下方向的拉伸力。要是受力過大導致螺栓損壞，那就是抗拉強度不足。想象一下，把兩塊木板用螺栓垂直連接起來，然后使勁拉開，螺栓承受的就是這種力。
2. 水平受力細分：水平左右受力還得細分。要是螺栓處于壓緊狀態，板子之間的摩擦力主要靠螺栓的壓緊力提供，這時候螺栓還是主要受拉伸力。但要是螺栓很松，或者螺桿和圓孔發生碰撞，螺栓可就變成受剪切力了，損壞原因就是抗剪切強度不夠。比如在一個設備的振動部件連接中，如果螺栓松動，就很容易出現這種情
二、螺栓預緊力計算原理詳解
在 ANSYS 里添加好模型后，給螺栓施加預緊力有不少細節要注意。
1.施加位置：螺栓預緊力（bolt pretension）要加在螺栓的外圓柱面上。大家可以理解為，在螺栓的 “側面” 進行受力添加操作。
2.計算原理：具體計算時，會把螺桿的圓柱體按照面的選擇平均切成兩部分。計算過程中，這兩個圓柱體上下擠壓重疊，從而實現預緊力的加載。就好比把一根香腸從中間一分為二，然后讓這兩段香腸上下擠壓，模擬出預緊的效果。
三、模型常見問題及解決妙法
（一）螺栓太長的麻煩
有一種情況很讓人頭疼，就是螺栓太長，而且全部長度都在一側。當給這樣的螺栓施加預緊力后，螺柱雖然被分成了兩部分，但兩部分的收縮都集中在一側內部，這樣得出的結果肯定是錯的。從實際效果看，螺栓對上面平板的擠壓力會變得非常小。
展開 
基于Lsdyna擠壓模擬分析并輸出螺栓剪切力、軸向力及壓頭擠壓力
幾個關鍵點：如何定義彈塑性材料MAT24（材料曲線）、剛性體材料MAT20，如何定義壓頭與箱體的接觸，如何定義箱體與剛性墻的自接觸，如何定義壓頭的約束及加載尤其是創建壓頭的位移加載，如何定義控制輸出螺栓剪切力及軸向力，如何定義控制輸出壓頭擠壓力輸出等。。
Beam單元創建焊點單元或作為螺栓單元，通過控制輸出螺栓單元受到的軸向力及剪切力，同時，也可輸出壓頭的擠壓力。
lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-soild
1.問題描述
前面計算了螺栓連接為beam方式建立的方法，當前考慮螺栓為實體螺栓，當一組零件中有螺栓的存在，螺栓會添加一個預緊力，之后組件受到其他的沖擊碰撞等受力，查看整體變形和應力分布情況
2.問題分析
由于lsdyna自身的原因，計算的步長受到材料密度、彈性模量、網格大小等因素影響，不可控制，只能計算很短時間內的一個變形。如果延長時間則計算量過大，沒有意義了。
那么在常規方法在lsdyan中，只能在0.001s內施加螺栓預緊力，組件在短時間內受到螺栓預緊力的作用就會在后期產生抖動，對于后續加載的沖擊碰撞等載荷后產生影響，那么如何消除這個現象？
3.模型處理
實體螺栓模型需要將螺栓設置表面印記，將螺栓的圓柱部分切割出來，建立局部坐標系，加載螺栓預緊力，加載的載荷只能是應力值，結果為預緊力/截面積
4.lsdyna螺栓驗證
建立螺栓模型，加載預緊力的應力之后，看到結果中螺栓被分成兩端，并重合擠壓，得到需要的螺栓預緊力，所以需要考慮設置中shear and bending
5.動力松弛+螺栓預緊力
建立動力松弛，其中設置為隱式算法并加載螺栓預緊力
結果如下，可以看到兩側被擠壓，整體有微小的抖動，但是并不明顯，整體的應力比較穩定
6.靜力學+動力松弛方法加載預緊力
6.1靜力學計算
預緊力中載荷加載和靜力學相同，為切斷圓柱方式，按照常規方式在靜力學中加載螺栓預緊力100N，獲取靜力學的變形
6.2靜力變形+動力松弛
在lsdyna中讀取靜力學變形，再添加一個lsdyna模塊，將結果導入lsdyna，如圖所示。得到的結果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預添加受力的變形了.
展開 Dyna中建立預緊力螺栓的兩種方法
更多微信關注（“汽車安全技術”）公眾號
在整車碰撞仿真分析特別是零部件仿真分析中為提高仿真分析精確度，經常需要考察螺栓及周邊鈑金件的受力情況，這時候就應該通過給螺栓施加預緊力來更準確的模擬螺栓受力情況，dyna中預緊力螺栓可采用*INITIAL_STRESS_SECTION關鍵字
和*INITIAL_AXIAL_FORCE_BEAM關鍵字兩種方法建立螺栓預緊力。
1)*INITIAL_STRESS_SECTION
該關鍵字主要用于給實體螺栓施加預緊力，主要參數：
CSID：截面ID（Cross-section ID）可通過*DATABASE_CROSS_SECTION關鍵字定義
LCID： 預緊力加載曲線——應力時間曲線。預緊力曲線應從原點開始傾斜向上逐漸達到所需應力（如圖1所示），曲線值下降或曲線結束時初始化結束。如原點開始直接輸入所需應力，則需計算更長時間，模型才能達到收斂。
注：應力應通過預緊力與螺栓截面積計算得出。
PSID：螺栓part set。
2)*INITIAL_AXIAL_FORCE_BEAM
用于Beam螺栓建立預緊力，其中施加預緊力的Beam單元應為type9，Hughes-Liu type beam，材料類型應為MAT100，主要參數：
BSID：施加預緊力的beam單元set集。
LCID：預緊力加載曲線——力時間曲線。也要求從原點傾斜逐漸加載到所需預緊力。
SCALE：加載曲線縮放因子。
更多微信關注（“汽車安全技術”）公眾號
展開 【Abaqus插件】螺栓預緊力_批量定義 ￥19.89
腳本批量定義螺栓預緊力的方法也很好用，但是對于不習慣Python的不太友好。
使用插件可以很好的解決這個問題，對于有大量螺栓的問題建模，可以節省不少前處理時間。
插件使用教學
1.先決條件
#首先必須要有螺栓的part；
#螺栓要被陣列到assembly中；
#必須先切分出螺栓預緊力的加載面；
#至少要有一個分析步，如沒有Preload分析步（P大寫），插件會在initial后自動插入一個。
2.插件使用方法
#選擇被陣列的螺栓part，以及定義好的加載面；螺栓axial方向→回轉體part默認就是1，拉伸會有更多選擇；可以在加載力分析步固定螺栓長度；螺栓力可以按等級或者自己人為指定數值。
展開 干貨 | ANSYS Workbench中一種螺栓預緊力施加方法
圖3 粗糙“Rough”接觸方式
4.網格劃分
螺栓頭、螺栓桿和螺母采用拓撲共享，螺栓與法蘭接觸區域采取局部控制，網格劃分結果如圖4所示。
圖4 網格劃分結果
5.螺栓預緊力施加
上下法蘭受螺栓預緊力，法蘭內側面受5MPa壓強，上法蘭上端面受1000N拉力。載荷的施加分三個載荷步，第一個載荷步施加4000N的螺栓預緊力，第二和第三載荷步設置為“LOCK”狀態，其他兩個外載荷均在第三個載荷步施加。螺栓預緊力施加方法如圖5所示。
圖5 螺栓預緊力施加
6.法蘭與墊片接觸結果
（a）接觸狀態 （b）接觸壓力
（c）接觸間隙 （d）接觸滲透
圖6法蘭與墊片接觸結果
展開 螺栓預緊力&Workbench螺栓預緊力分析 ￥10
image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/201909/acdf9494f7574bbcbaf118739463a476.png">
</div><p><strong>1 螺栓預緊力：</strong><span style="color: rgb(0, 0, 0); background-color: transparent;">就是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被聯接件之間產生的沿螺栓軸心線方向的預緊力。對于一個特定的螺栓而言，其預緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺栓與螺母之間的摩擦力、螺母與被聯接件之間的摩擦力相關。</span></p><p><strong>2 目的：</strong>預緊可以提高螺栓連接的可靠性、防松能力和螺栓的疲勞強度，增強連接的緊密性和剛性。事實上，大量的試驗和使用經驗證明：較高的預緊力對連接的可靠性和被連接的壽命都是有益的，特別對有密封要求的連接更為必要。當然，俗話說得好，“物極必反”，過高的預緊力，如若控制不當或者偶然過載，也常會導致連接的失效。因此，準確確定螺栓的預緊力是非常重要的。
展開 lsdyna中動力松弛-螺栓預緊力加載-beam
1.問題描述
當一組零件中有螺栓的存在，螺栓會添加一個預緊力，之后組件受到其他的沖擊碰撞等受力，查看整體變形和應力分布情況
2.問題分析
由于lsdyna自身的原因，計算的步長受到材料密度、彈性模量、網格大小等因素影響，不可控制，只能計算很短時間內的一個變形。如果延長時間則計算量過大，沒有意義了。
那么在常規方法在lsdyan中，只能在0.001s內施加螺栓預緊力，組件在短時間內受到螺栓預緊力的作用就會在后期產生抖動，對于后續加載的沖擊碰撞等載荷后產生影響，那么如何消除這個現象？
3.動力松弛方式加載
3.1建立梁連接
在螺栓添加之間建立一個梁連接，設置好對應的接觸面，梁連接的好處是僅僅考慮質量慣性，沒有自身的彎曲，預緊力中載荷加載和靜力學相同，為切斷圓柱方式.
3.2加載動力松弛
在設置中可以添加dynamic relaxation，并且添加bolt pretension，設置如下所示，其中動力松弛中的方法設置為implicit隱式算法，螺栓預緊力中添加螺栓載荷.
3.3結果查看
在lsdyna中計算0.01s的時間，查看變形和應力結果，可以看到螺栓預緊力將兩個梁壓彎，但是并沒有產生過大的抖動，達到了初始預緊力的加載需求
4.靜力學+動力松弛方法加載預緊力
4.1靜力學計算
按照常規方式在靜力學中加載螺栓預緊力100N，獲取靜力學的變形
4.2靜力變形+動力松弛
在lsdyna中讀取靜力學變形，再添加一個lsdyna模塊，將結果導入lsdyna，如圖所示。得到的結果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預添加受力的變形了.
展開 
直播課 | Marc快捷高效的螺栓預緊力定義方法
- 螺栓預緊力仿真涉及的問題
- 螺栓預緊力仿真及承載流程
- 以beam單元螺栓預緊力快速定義方法
- 以實體單元螺栓預緊力快速定義方法
- 實例演示：多方向，多螺栓結構模型預緊力分析案例演示
03/適合誰來參加？
螺栓預緊力分析-ABAQUS
螺栓連接是廣泛使用的緊固部件的方法，螺栓連接的設計是保持結構完整性的重要因素之一。在航空航天領域，有許多組件需要用螺栓連接，特別是連接機身和主翼的連接件的螺栓結構需要非常精細的設計。一般來說，當擰緊螺栓時，應用適當的扭矩來給予預緊力。有多種方法可以將這種預緊力應用到分析中。在本文中，我們介紹ABAQUS中提供的“Bolt-Load”功能來實現預緊力的施加。
一般來說，螺栓結構暴露在各種載荷條件下。例如:剪切荷載、彎曲荷載、拉伸荷載、扭轉荷載以及這些荷載的組合。在此分析中，將應用于有預緊力和無預緊力的螺栓結構的拉伸進行分析和比較。建立該練習模型是為了了解螺栓緊固結構的模型以及如何施加預緊力。下面按照一般 Abaqus/CAE 建模仿真步驟進行：
1.幾何建模（part）：
螺栓緊固模型是一個由三個組件組成的組件:支架，法蘭和螺栓。
在螺栓模型中，為了施加螺栓預緊力，必須對螺栓桿的中間部分進行分區，并創建中心軸，如圖所示。
2.賦予材料參數（property）：
創建材料和截面屬性并賦予：鋁(法蘭和支架)和不銹鋼(螺栓)
3.裝配（Assembly）：
4.分析步(step)
分析包括兩個step。step1對螺栓施加預拉力，step2對模型添加拉伸載荷。
展開 【螺栓預緊力加載后工作載荷如何施加】
問題描述：兩塊板solid1和solid2 通過螺栓bolt連接，solid 1 左側上部分和下部分約束xyz位移，工作載荷pressure加載于solid2右側的上、下部分，圖1所示，其中solid 1、solid 2和bolt相關位置均定義contact接觸。
螺栓施加預緊力見圖2.
預緊力大小16000N，工作載荷轉換為螺栓軸向力約60000N。
圖1
tools---bolt preload 施加預緊力
圖2
圖2 局部放大
loadcase設置如下
進行非線性接觸分析，結果位移云圖
始終不明白錯誤在哪。求大神指教！
PS：mpc法螺栓預緊力原理
始終不明白錯誤在哪。求大神指教！我擔心是預緊力施加后自動生成的控制節點不能將工作載荷press傳遞到左側，急求指教！
MPC螺栓預緊力.pdf
展開 不同螺栓預緊力下數控轉臺臺面振動分析
為了節省計算時間，對螺栓接觸區域網格細化（即壓塊、螺栓、螺母及轉臺底座接觸區域網格細化），圖1(b)為劃分的整體網格圖。設置螺栓與壓塊、壓塊與轉臺底座、壓塊與床身及轉臺底座與床身的接觸，摩擦系數取0.12，設置邊界條件為床身底面完全固定。
查閱六角頭螺栓強度等級、預緊力及預緊力矩對照表，等級為3.6級的M16螺栓最大扭矩可達到69.63Nm，等級為8.8級的M16螺栓最大扭矩可達210.84Nm，為方便計算，設定預緊力矩為3.2Nm、32Nm及64Nm。在ABAQUS軟件中，由于預緊力矩無法直接添加，故通過施加螺栓載荷來加載預緊力，圖2為螺栓預緊力的加載位置，四個螺栓施加相同大小的預緊力。
2 預緊力下轉臺與主機螺栓連接強度分析
2.1 緊螺栓連接強度計算
根據機械設計手冊[8]，受預緊力作用的螺栓連接，其危險界面的拉伸強度可根據下式計算：
其強度計算結果如表2所示。
2.2 靜應力結果分析
螺栓連接的最大應力由理論分析可快速計算得到，但螺栓連接中具體受力狀況難以獲得。采用ABAQUS來分析預緊力作用下的數控轉臺與主機螺栓強度。在不同預緊力下最大應力結果如表2所示，為節省篇幅，只給出了圖3所示的螺栓載荷設定20kN時的仿真結果。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。
展開 