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本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生你會得到什么：1、學(xué)習(xí)壓力管道的三維模型處理2、學(xué)習(xí)螺栓連接非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立4、學(xué)習(xí)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.

問題： 在使用理論方法對螺栓強(qiáng)度進(jìn)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(fù)雜工況下，通常使用有限元仿真的方式進(jìn)行模擬。此時需要準(zhǔn)確提取螺栓位置的載荷大小用后續(xù)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(cè)端面施加2000N載荷（無螺栓預(yù)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。

螺栓連接在有限元計算中是一個老生常談的話題了，對于一個產(chǎn)品，在裝配的時候會有很多螺栓，但在很多時候，我們關(guān)注的是結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，這時我們在對產(chǎn)品進(jìn)行有限元分析時，就沒有必要將所有螺栓進(jìn)行實(shí)體建模，在Workbench中就提供了一種模擬螺栓連接的簡便方法，下面就與大家共同探討一下，如何在Workbench中進(jìn)行螺栓連接的模擬。

來源：仿真學(xué)習(xí)與應(yīng)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。

首先建立了 螺紋連接結(jié)構(gòu)精細(xì)的有限元模型，采用 Workbench 實(shí)現(xiàn)了螺紋連接松動的靜力學(xué)加載仿真分析，仿真結(jié)果直 觀顯示了螺紋牙載荷分布不均勻的現(xiàn)象；同時開展了瞬態(tài)動力學(xué)仿真分析，驗(yàn)證了接觸狀態(tài)的改變會導(dǎo)致螺 栓松動，振動載荷的施加會打破原有的摩擦自鎖，從而造成預(yù)緊力的減少。

在結(jié)構(gòu)仿真中經(jīng)常會遇到螺栓連接問題，對于一些非重要的螺栓位置，經(jīng)常使用Beam單元來等效螺栓連接。

.%3 Ansys workbench軟件特點(diǎn)</p><p>ANSYS Workbench作為一種集成仿真平臺，其功能和特性體現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>（1）項(xiàng)目流程的組織與管理：</p><p>ANSYS Workbench通過將結(jié)構(gòu)設(shè)計的初步階段和最終優(yōu)化階段整合于單一項(xiàng)目框架內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了各分析步驟之間的有機(jī)連接。

（添加V：fwz0703） 在ANSYS Workbench中經(jīng)常遇到法蘭或者箱體等產(chǎn)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(yīng)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(fā)者想到了大家的困難，設(shè)置了一種方法。

[3]楊佩東.基于 ANSYS workbench 螺栓連接強(qiáng)度分析[J].機(jī)電技術(shù)應(yīng)用，2020（19）：190-191.[4]劉宏文.材料力學(xué)[M].北京:高等教育出版社，2013：241-246.[5]王瑞，陳海霞，王廣峰.ANSYS 有限元網(wǎng)格劃分淺析[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，21(4)：8-11.

結(jié)構(gòu)之間的螺栓、焊接、鉚接之間的處理是有限元處理的難點(diǎn)，有限元方法處理這類連接結(jié)構(gòu)時，通常采用復(fù)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(dāng)螺栓結(jié)構(gòu)的數(shù)量較多時，模型處理也需要大量的時間。而在無網(wǎng)格方法中則可以根據(jù)螺栓結(jié)構(gòu)的形狀，自動識別螺栓連接結(jié)構(gòu)，并在螺栓與墊片、螺栓與螺母、螺栓柱與結(jié)構(gòu)連接件，以及結(jié)構(gòu)連接件結(jié)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。

4．網(wǎng)格劃分5.施加約束槽式太陽能支架的連接采用剛性連接方式，方鋼與太陽能反光板支架底座上的焊接采用剛性連接，底座與反光板支架采用螺栓連接，螺栓與螺栓孔之間的接觸定義為“表面與表面接觸”，法向定義為“硬”接觸，切向定義為“罰”；在模型中反光板的與支架的連接處施加全約束。在反光板的外側(cè)施加于板面相垂直的均布荷載模擬風(fēng)荷載。

本例中按12-M16X1.5，8.8級螺栓進(jìn)行分析，查表可得螺栓的保證載荷為96900N，螺栓預(yù)緊力按保證載荷的0.7計算約為67214N。（與KISSsoft 2025里計算所需的預(yù)緊力相匹配） 一、在ANSYS Workbench 2023軟件中將螺栓按梁模型和梁連接兩種方式進(jìn)行連接。

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(biāo)演示如何為兩塊板之間設(shè)置螺栓連接，包括螺栓預(yù)緊力和施加剪力。建模步驟對施加剪力的簡單螺栓連接進(jìn)行靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析。1.打開 Ansys Workbench 并插入一個“靜態(tài)結(jié)構(gòu)（Static Structural）”系統(tǒng)。

（A） 顯示由零長度彈簧元件連接的兩個重合節(jié)點(diǎn)的位置。此處顯示的節(jié)點(diǎn)之間的距離在這里被夸大了，僅用于說明目的。（B）顯示螺栓側(cè)蜘蛛元件的腿節(jié)點(diǎn)與頭部直徑內(nèi)的節(jié)點(diǎn)之間的連接。（C）顯示螺母側(cè)蜘蛛元件的腿節(jié)點(diǎn)與螺母直徑內(nèi)的節(jié)點(diǎn)之間的連接。圖7-1使用彈簧單元對螺栓桿建模09邊界條件載荷、約束和仿真對象都被視為邊界條件。

="a X2"><strong>Object&nbsp;generator批量建模</strong></p> </div><p><br></p><p>2025.2.27更新&nbsp; </p><p>HYPERMESH小工具,可以把commpent中所有的washer孔都建好sprider,方便快速建立螺栓連接.之前做的項(xiàng)目里有幾千個螺栓,這個工具幫我省了不少時間.

計算時假設(shè)螺栓桿與孔壁表面上的壓力分布是均勻的，又因這種連接所受的預(yù)緊力很小，所以不考慮預(yù)緊力和螺紋摩擦力矩的影響,2 螺紋連接在Workbench中的仿真2.1 螺栓建模為了模擬螺栓頭、螺母或墊片對工件的作用，一般會在工件的孔邊沿創(chuàng)建一圈印記面，即作用面。如果建模采用實(shí)體螺栓，則無需創(chuàng)建作用面。