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概述本模型解釋了一個簡單的螺栓連接，該連接由兩塊板和一個螺栓夾緊在一起。在此情況下，螺栓將承受剪力。目標演示如何為兩塊板之間設置螺栓連接，包括螺栓預緊力和施加剪力。建模步驟對施加剪力的簡單螺栓連接進行靜態結構分析。1.打開 Ansys Workbench 并插入一個“靜態結構（Static Structural）”系統。

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、學習非線性靜結構分析步的建立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.

本視頻演示了如何使用線體定義兩個法蘭之間的螺栓，并設置螺栓預緊力對象。#ansys #螺栓預緊力 #線體螺栓 #法蘭連接仿真 #Workbench #接觸設置 #靜力學分析 ?

載荷提取結果：1.螺栓連接面位置作用力2.螺栓連接面位置因載荷分布不均產生的彎矩詳細步驟：1.螺栓連接面位置的載荷提取，需要在結果輸出中打開節點力輸出項“Nodal Forces-Yes”2.需要在螺栓連接面位置創建局部坐標系和虛擬結構面

01 裝配體分析特點上圖為《GB 38031-2020 電動汽車用動力蓄電池安全要求》中對電池包力學性能測試的要求，包括振動，機械沖擊，模擬碰撞及擠壓，如果按照分析進行歸類，包含模態分析，隨機振動分析，瞬態沖擊分析，顯式動力學分析相比于零件級分析，一般情況下裝配體分析需要獲取的力學性能會更加全面，涉及到的分析工況和類型也會更加繁雜按照個人分析習慣，一般將裝配體按照零件級別，局部裝配級別

結構之間的螺栓、焊接、鉚接之間的處理是有限元處理的難點，有限元方法處理這類連接結構時，通常采用復雜的三維接觸模型或者簡化為一維連接單元的方式處理，當螺栓結構的數量較多時，模型處理也需要大量的時間。而在無網格方法中則可以根據螺栓結構的形狀，自動識別螺栓連接結構，并在螺栓與墊片、螺栓與螺母、螺栓柱與結構連接件，以及結構連接件結合面之間自動添加綁定或者滑移接觸約束等，減少了大量的建模時間。

下圖展示了這些材料在設計中的裝配位置： 圖 2：Ansys材料定義 設置機械連接方式和生成網格 指定材料以后，就可以在模型中設定連接方式。每個反射鏡通過彈簧螺栓和固定擋塊的組合來安裝固定。彈簧螺栓會擠壓反射鏡使其與另一側的固定擋塊保持接觸。每個反射鏡使用 3 個這樣的設置來限制 3 個維度的移動。

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。

（添加V：fwz0703） 在ANSYS Workbench中經常遇到法蘭或者箱體等產品，在其邊緣位置有很多的螺栓連接，如圖所示。 我們需要在對應的螺栓孔位置添加螺栓，但是螺栓孔太多，一個一個添加累死人，有沒有一種簡單有效的方法呢？ansys的開發者想到了大家的困難，設置了一種方法。

本文針對其螺栓連接1D連接以及邊界條件部分內容講述。021D連接您可以使用一維連接來連接裝配有限元文件中的組件，或連接FEM中的多個片體和實體。您還可以使用一維連接來定義蛛網，以對銷釘或螺栓進行建模、分布質量、分布載荷或約束，或者為柔性體分析定義連接點。您可以選擇：1D 連接器創建的彈性或剛性元素類型。

在實際機械裝配體中，部件的連接很多時候都離不開螺栓類型的結構，如門窗上的合頁需要通過螺絲進行緊固，汽車輪轂輪輞需要通過螺栓進行連接，腳手架的固定等等都離不開小小螺栓的連接。有限元也是如此，創建螺栓的方式有很多，比較常見的主要有兩種類型，一種是實體創建，另一種是形式簡化等效方式，各有優缺點，就需要根據應用場景、研究方向等進行考量再應用。

薄壁板件將采用殼單元進行劃分，鑄件一般采用體單元進行處理。為了更好地適應復雜幾何形狀，提高單元質量，面網格一般采用三角形和四邊形混合方式，體網格采用六面體網格和金字塔網格Pyramid5,螺栓連接采用Rbe2+Beam方式進行連接。根據模型尺寸及最小特征尺寸，單元尺寸總體定義為：平均尺寸10 mm, 不允許單元尺寸低于2 mm或高于20 mm, 單元長寬比不得大于5。單元質量控制標準如圖2所示。

1 螺紋連接有限元模型的構建 螺紋連接結構由三部分組成：螺栓、螺母和被連 接件。在實體建模時，螺栓頭部和無螺紋的螺桿形狀 規則，只有螺紋段形狀復雜。且螺栓頭部的六邊形結 構是為了方便施加扭矩以及預緊螺栓設計的，對螺栓 松動沒有影響，因此將螺栓頭部和螺母都簡化成圓柱 體。

裝配體模型如圖1所示，本次分析的光伏支架所有零件均為螺栓連接，立柱結構為承插式，整體為坡度為27°的2×14承插式光伏支架，組件尺寸為2 278 mm×1 134 mm×35 mm,質量為31.8 kg。

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

Ansys Workbench提供了一種批量創建這類Beam連接的方法：Object Generator功能： 首先，用戶手動創建一個Beam連接作為模板； 然后，用戶創建兩個NamedSelection組，每個NS包含一側所有需要連接的螺栓孔面組； 然后，使用WB提供的批量Object Generator功能，進行批量創建。

附圖1 螺栓連接法蘭示意圖（單位：mm）2.材料模型模型中包含兩種材料本構，一種是steel材料，另一種是剛度較弱的墊片材料，相關的材料參數見附表1。螺栓和管道輪轂/法蘭的楊氏模量為206GPa，泊松比為0.3。墊片可以用固體連續體或墊片單元來建模。采用連續單元時，襯墊的楊氏模量E = 68.7 GPa，泊松比ν = 0.3。