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本文以該型號螺栓為研究對象,參考標準HB1—206—2002《十字槽90°沉頭螺釘》,在保證其材料特性符合標準前提條件下,分別采用ANSYS Workbench和HyperWorks兩種有限元軟件,分析該類型沉頭螺釘在最小破壞拉力作用下的應力分布情況,互相驗證分析結果的準確性,給工程技術人員提供螺栓分析參考依據。

各部件的幾何形狀和尺寸取自Sawa等人(1991)，并稍加修改以簡化建模。這兩個輪轂和墊片的內壁半徑是25 mm。管道法蘭外壁半徑為82.5 mm，墊片外壁半徑為52.5 mm。墊片的厚度為2.5 mm。管法蘭上有8個螺栓孔，螺栓孔在半徑為65mm的節圓內等間距。在本分析中，螺栓孔半徑修改為與螺栓相同，為8mm。螺栓頭(承載面)假定為圓形，其半徑為12mm。

這是教程。步驟 1： 以零件模式啟動 SolidWorks。頂部平面>>草圖。 第 2 步： 畫一個直徑為24毫米的圓。 步驟3： 擠壓2毫米。 步驟4： 頂面>>草圖。 步驟5： 選擇邊然后轉換實體。 步驟6： 以 6 毫米和

④軸端擋圈：有用螺釘緊固的軸端擋圈，見GB891和用螺栓緊固的軸端擋圈，見GB892。⑽木螺釘：因頭型和槽型不同而分成許多品種。頭型有圓頭、沉頭、半沉頭等幾種，頭部槽形為開槽（一字槽）和十字槽兩種。見GB99—101、GB950—952等。

在螺栓模擬過程中，由于預緊載荷和包括摩擦接觸行為而產生的螺栓桿應力（螺栓頭和螺栓螺紋之間區域的應力）是主要關注的問題。 該問題的目的是表明螺栓截面法簡化了該螺栓接頭的建模，并產生了近似的螺紋行為和柄部應力，與真實的螺栓模型相當。 該問題通過三種方法模擬： 1. 真實螺紋模擬 這種方法是最精確的螺栓模擬。螺紋的詳細建模在模型中提供了準確的螺紋行為。

圖6-1螺栓連接圖6-2帶螺母效果圖6-3沉孔效果08使用彈簧元件對螺栓的柄進行建模還可以將螺栓的柄建模為零長度彈簧元件，而不是梁單元。如果要直接定義螺栓連接處的剛度并使力恢復更簡單，則可能需要使用彈簧單元對螺栓進行建模。求解模型時，可以提取彈簧位置處的力或力矩。

④軸端擋圈：有用螺釘緊固的軸端擋圈，見GB891和用螺栓緊固的軸端擋圈，見GB892。⑽木螺釘：因頭型和槽型不同而分成許多品種。頭型有圓頭、沉頭、半沉頭等幾種，頭部槽形為開槽（一字槽）和十字槽兩種。見GB99—101、GB950—952等。

圖3：分析模型示意圖 在分析中，通過螺栓頭和上板之間的過盈配合產生預緊載荷。隨后，在循環位移邊界條件下，對上部安裝板施加周期循環橫向載荷，這邊采用位移邊界條件，施加0.45mm的循環載荷。摩擦在螺栓自松過程中起著重要作用。為了獲得摩擦行為的精確建模，使用Hashiguchi摩擦模型。在螺栓頭和上板之間，以及螺栓螺紋和螺母螺紋之間設置相互接觸作用。

圖4是為螺栓截面建立的草圖。 （3）有了螺栓截面的草圖，接下來應用曲面工具中的平面工具按鈕，為螺栓零件區域建立截面模型。 圖5 如圖5所示，利用平面工具，根據草圖2生成了螺栓零件的截面模型，這時，在曲面實體下有了相應的截面實體列表。 圖6 重復新建草圖→平面工具過程完成全部6個零件截面建模，結果如圖6。

（3）開槽圓柱頭螺釘 開槽圓柱頭螺釘的公稱長度L計算公式為：L≈δ+bm(旋入長度)，計算后，查表得出與其相近的L值。 （4）沉頭螺釘 沉頭螺釘的公稱長度是螺釘的總長。

對于需要機械抵抗分離的特定情況，加載條件包括260攝氏度的均勻溫度和500磅的螺栓預緊力。 圖1不同熱膨脹系數的法蘭連接裝配體 貫穿式網格被用于定義與軟層的頂部和底部界面。這種軟界面層的熱不匹配會引起機械應變，但由于該材料的低剛度，不會產生顯著的應力。螺栓頭和螺母與兩個鋁制部件粘結在一起，這也會引起局部應力集中，但在本研究中被忽略。

</p><p>2、 由于螺栓頭兩端的變形，預緊力往往達不到理論值，即存在預應力松弛的現象。因此可通過多次調試補償施加合適的降溫。

在之前的文章里面，作者有介紹過關于螺栓連接問題的建模，比如可以直接建模，或者利用beam+coupling等效等方法模擬。其實除此之外，我們還可以利用abaqus中的connector進行等效。本文將針對這一方法進行詳細講解，歡迎交流。

，⑤中需要額外提取接觸反力，⑥只能得到結論但是較難得到極限抗剪能力，而對于①⑦及⑧中部分存在的問題會較多 03 實體螺栓建模的優缺點 從客觀角度講，實體螺栓建模最大的優勢并不在于螺栓校核方面，而是在于能夠較為準確地模擬螺栓對整體結構的影響