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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》。

問題： VDI2230關于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及，本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。VDI2230中，對于載荷偏心距a的定義如下，虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。 對于實際螺栓連接問題，幾何結構和載荷狀態復雜多變，使用經驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。

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。

而且螺栓、齒輪、軸承，這些零部件還有一個有特點：理論計算精度要遠遠高于有限元計算精度，因此，在實際應用中很少有用FEA方法來對這些零部件進行計算并出報告的。一般都是工程理論計算為主，FEA計算為輔，正式評判標準以及計算報告，都是理論算法。比如軸承，一般FEA只用于保持架的計算，而齒輪幾乎沒有用FEA進行正式計算的可能，至于螺栓，FEA的應用也非常初級和有限。

，載荷是以一定比例在螺栓與被連接件中分配，而該比例的確定至少需要獲取螺栓等效剛度，被連接件等效剛度，載荷因素②螺栓校核是一個全面細致的工作，需要針對螺栓的擰緊狀態，軸向受載狀態，切向受載狀態，分離狀態對其靜載安全系數，疲勞安全系數進行計算，因此單單使用有限元提取應力校核存在諸多問題③有限元分析中，直接使用螺栓實體進行計算并不是不行，但是考慮到計算量，分析類型的支持以及校核相關問題，至少在復雜裝配體中推薦使用耦合單元及

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。

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。

在進行有限元仿真分析時，采用均布壓力的方法，在殼體內壁施加相關試驗所要求的壓力。獲得計算結果后，根據應力的分布狀況，可直觀的指導結構改進的方向，如圖1所示。同時，也可將計算得到的最大應力與殼體材料的許用應力對比，以此來進行強度校核，保證殼體結構的可靠性。

VDI2230關于被夾緊件柔度的計算分了多種不同的形式。在應用過程中，嚴格區分/歸類實際螺栓連接的被夾緊件形式相對困難，特別是進行編程設計自動計算時，如果按手冊解釋的各種類型的不同公式歸類進行柔度計算，將非常難以實現。但是，手冊也同時給出了一種解決任意復雜被夾緊件柔度的計算方法。就是將被夾緊件分割為等效變形錐和變形套環分別進行計算。

其核心優勢在于采用了AMD頂級的EPYC 9004系列處理器，擁有海量的核心和內存通道，專為重度計算任務設計，非常符合其宣傳的仿真計算、有限元分析、CFD等應用場景。配置一1. 型號： 凌炫XE5039(24384-CAA4)2.

背景：在學習螺栓強度校核VDI2230的過程中，有使用到求：螺栓連接面的慣性矩問題。其中遇到對于圓周均勻分布的螺栓求取單個螺栓在通孔位置的慣性矩公式。VDI2230未注明公式出處，為驗證準確性與機械設計手冊公式及制圖軟件進行對比。該過程中注意到如下問題：問題：機械設計手冊中關于“扇形圓環” 慣性矩的公式：設計手冊中關于Ix特指穿過截面重心“S”的xx軸慣性矩。

CAE規范的建立與CAD、試驗密切相關，一般CAE規范建立的步驟如下： ●明確產品的性能要求，一個產品具有不同種類的性能要求，首先確定哪些性能指標需要進行仿真分析驗證； ●確定性能指標的評價標準，這需要在對同類產品進行大量試驗測試、計算分析、質量事故統計、參考相關標準的基礎上形成； ●制定有限元建模標準，重點內容是網格質量標準、邊界條件與載荷標準，材料數據

作者：孫一凡 能源電力·有限元技術工程師專業從事有限元仿真17年，目前就職于排名第一的風電上市企業，主要從事：結構部件強度計算，疲勞強度計算，傳動鏈計算，通風散熱流體計算，結構拓撲優化等工作。對軸承建模仿真方法，螺栓疲勞有限元計算有深入研究。正文：技術鄰的朋友大家好，筆者大概2018年因偶然的機緣進入風電行業。

2）采用無網格方法計算得到了某特種裝備車體的模態計算結果、車體靜態及動態校核計算結果與有限元計算結果的最大相對誤差分別為4.8%、2.5%和1.9%，并且從模態振型、應力分布、高應力區域分布來看均比較接近，表明兩種方法計算結果之間具有很好的一致性，從而驗證了無網格方法的可靠性。

2.3 計算收斂性分析 螺紋連接結構的有限元模型中存在著復雜的摩擦 接觸，將從約束不足、出現大穿透和模型結構幾個方 面對有限元模型的收斂性進行分析。約束不足容易導 致模型出現剛體位移，引起計算不收斂，在求解過程 中可以通過力收斂曲線進行判斷，即當力收斂值小于 標準值時，子步收斂，否則會發生平分。

至此，關于螺栓分析中個人想描述的一些典型現象已經結束，至于這些現象怎么折射到具體的分析校核及有限元模型處理上，在后面的文章中再慢慢和大家探討。來源于：仿真求知之路 作者： 聰聰

傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。