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，螺栓M10，等級8.8，現在需要模擬其在受到軸向載荷F和扭轉載荷M作用下螺栓及法蘭的應力分布以用于強度校核，螺栓預緊力P不考慮螺紋細節，螺母與螺栓之間在對應位置使用綁定接觸連接;螺栓頭部-被連接件，螺母端部-被連接件，被連接件之間均使用常規。

高強度螺栓連接已經廣泛應用于建筑、橋梁、軌道交通、風電等各行各業。國內早已有相關技術標準對高強度螺栓進行校核，大多數是基于《機械設計手冊》進行評估，但是其評估方法具有一定的局限性，會帶來一系列問題。目前，國內外對高強度螺栓的評估，更精確的方式是基于《VDI 2230規范》。

- 進行校核壽命裝配中的強度設計法蘭裝配強度校核- 法蘭結構強度- 法蘭螺栓和墊片結構強度- 預緊力大型電器設備運輸工況分析精確模擬結構運輸實際狀態- 公路- 水路2.4 流體場和多物理場應用案例流體場仿真目的仿真目的- 校核CFD設計- 校核多物理場特性> 電磁-熱> 電磁

對于線性動力分析中，包括但不限于運輸振動、諧響應等建議一般采用第1種和第2種建模方式，首先結構簡單特別是螺栓連接比較多的裝備中相對第3中建模可以明顯降低單元數量，如果同時關注螺栓應力可以采用第2種，如果螺栓應力是主要校核點還是采用第3種建模方式，特別是對一些比較重要的法蘭、壓力容器等強度校核時根據情況選擇實體建模并做非線性分析。

但是，最近梳理螺紋連接相關知識時，卻發現好像并不是如此，或者說，使用實體單元對螺栓進行分析時，確實會遇到頗多問題 01、引例說明 如圖所示法蘭結構，螺栓M10，等級8.8，現在需要模擬其在受到軸向載荷F和扭轉載荷M作用下螺栓及法蘭的應力分布以用于強度校核，螺栓預緊力P

壓力容器法蘭螺栓螺紋疲勞壽命分析輸入條件壓力容器法蘭及連接螺栓在40種壓力工況和40種溫度工況下，考慮螺栓預緊力以及各部件之間的接觸，進行非線性熱-結構耦合應力分析。

②SimSolid 分析結果：強度結果如下圖6所示，通過應力云圖可知，鋼板的最大應力為528MPa，超出材料的設計強度，存在失效風險。由于參考文獻中，假設鋼板滿足強度設計，未開展強度校核，僅校核了螺栓強度。因此，通過軟件分析，可以全面考察結構設計，發現結構潛在風險。

因此，在探索如何使用CAE分析工具處理和校核螺紋連接之前，首先需要了解工程校核中對于螺紋連接一般需要考慮哪些內容，這些內容的學習可以幫助我們更加全面深入地了解螺紋連接的要點。 文章主要參考書籍：《螺紋緊固件聯接工程》-酒井智次。

問題： 在學習VDI2230對螺栓進行強度評估校核過程中，涉及到一個知識點Ssym值，即螺栓偏心布置——螺栓軸線與被夾緊件的等效變形體軸線有一定偏離。通讀全文，關于Ssym的值如何計算，文中并未給出過多解釋。個人理解： 本人在學習過程中，對于Ssym的理解和計算方式如下，請批評指正。

問題： 在使用理論方法對螺栓強度進行評估時，需要輸入螺栓所受的載荷作為計算輸入。螺栓載荷在復雜工況下，通常使用有限元仿真的方式進行模擬。此時需要準確提取螺栓位置的載荷大小用后續理論校核。示例： 如下圖所示，兩個零件一端鉸接一端使用螺栓連接。在螺栓側端面施加2000N載荷（無螺栓預緊力）。需要提取螺栓在連接面處所受到的載荷包括：力和力矩。

問題： 在學習VDI2230對螺栓進行強度評估校核過程中，涉及到螺栓偏心載荷的附加彎矩和外載荷有彎矩作用時的螺栓計算問題。VDI2230文中提及彎矩會影響螺栓的預緊力計算，但是公式較為復雜不便理解，尤其是關于被夾緊夾彎曲柔度的計算較為模糊。解決方法：——（個人理解，請批評指正） 本人在學習過程中，關于螺栓預緊力的計算主要參考了無彎矩的計算形式。

，聯接螺栓或松或斷，造成振動器整體摔下來的重大設備事故，為此必須對振動器的聯接螺栓強度進行校核。

在ANSYS系列軟件中，要將AQWA計算的波浪載荷傳遞給Mechanical進行進一步的強度校核，可以采用兩種方法：（1） 通過ANSYS AQWA-WAVE計算加載的APDL命令傳遞；（2）通過中間格式文件采用OC系列命令傳遞。文章來源：安世亞太

②SimSolid 分析結果：強度結果如下圖6所示，通過應力云圖可知，鋼板的最大應力為528MPa，超出材料的設計強度，存在失效風險。由于參考文獻中，假設鋼板滿足強度設計，未開展強度校核，僅校核了螺栓強度。因此，通過軟件分析，可以全面考察結構設計，發現結構潛在風險。

不經過計算是無法預測螺栓會按照哪種形式失效。因此五大安全系數必須要全面計算、校核。更重要的是，螺栓安全系數的高低，不僅僅取決于螺栓規格、強度等級、也不僅僅取決于被夾緊件的設計和尺寸，還取決于螺栓的利用，即螺栓的預緊。因此，螺栓的預緊力或預緊力矩尤其重要。而在有限元計算中，預緊力是必須需要我們輸入的。

④圓柱螺紋連接，強度校核合格并采用金屬密封焊；鑒于圓柱螺紋的使用限制，且需要金屬密封焊，不利之處同上c)所列，該種結構的閥蓋連接在工程設計中很少選用。 ⑤不得采用螺紋連接的閥蓋密封結構；該結構不僅是GC1 類介質管線，其他類工藝介質管線上的閥門也很少選用，一般用在使用中振動小，不需要經常拆卸的小閥上。

Stress，如 von Mises） 綜合正應力和切應力的 “等效強度指標”，用于判斷材料是否屈服 大多數結構設計（如機械零件、建筑構件）的強度校核 主應力（Principal Stress） 某一方向上只有正應力、無切應力的應力狀態，反映最大 / 最小受力方向 復雜載荷下的應力分析

ANSYS 中表達式：等效應力 σ? = √[(σ?-σ?)2 + (σ?-σ?)2 + (σ?-σ?)2]/√2（綜合三個主應力的平方差，更接近塑性材料的實際屈服行為）適用場景：塑性材料的屈服判斷，比第三強度理論更符合實驗結果，是 ANSYS 中默認且最常用的強度理論（如結構設計、有限元分析常規校核）。