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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。

建立動力松弛，其中設置為隱式算法并加載螺栓預緊力結果如下，可以看到兩側被擠壓，整體有微小的抖動，但是并不明顯，整體的應力比較穩定6.靜力學+動力松弛方法加載預緊力6.1靜力學計算預緊力中載荷加載和靜力學相同，為切斷圓柱方式，按照常規方式在靜力學中加載螺栓預緊力100N，獲取靜力學的變形6.2靜力變形+動力松弛

. 3.3結果查看在lsdyna中計算0.01s的時間，查看變形和應力結果，可以看到螺栓預緊力將兩個梁壓彎，但是并沒有產生過大的抖動，達到了初始預緊力的加載需求4.靜力學+動力松弛方法加載預緊力4.1靜力學計算按照常規方式在靜力學中加載螺栓預緊力100N，獲取靜力學的變形4.2靜力變形+動力松弛在lsdyna中讀取靜力學變形，再添加一個

VDI 2230規范既能通過理論公式、經驗公式等校核單個同心或偏心的夾緊/加載螺栓，也可以實現多螺栓系統的評估。但在這種方式中，如若純依靠人工手動計算，有些參數很難給出，并且用戶經常需要做出額外的假設，會導致有較高的安全系數，設計的域度過大。

01 案例背景在通信與電力系統中，饋線夾用于固定高頻電磁場傳輸線（饋線），其核心要求包括： 保持饋線平直 傾斜度 ≤ 1° 夾緊間隙縮小 ≥ 0.5 mm 螺栓缺失工況下的安全性評估本案例將分析： 饋線對夾鉗的傾斜影響 預緊螺釘是否足夠使夾鉗變形并固定饋線 單螺栓與雙螺栓安裝的對比02 模型與材料參數幾何結構

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。

這種方式兼顧了便利性和一定的穩定性。地腳螺栓安裝：適合直徑3米以上的大型平臺或需要長期固定、承載巨大的場合。安裝時需提前在混凝土基礎中預留螺栓孔，平臺就位并調平后，向孔內灌注混凝土固定。這種方式比較為牢靠，但屬于一次性工程，后期無法移動。地錨器安裝：適用于0級、00級等高精度測量平臺。地錨器預先埋入基礎中，通過頂部精和密螺紋實現±5mm范圍內的微調。

全部調平完成后緊固墊鐵，靜置24小時后進行比較終復測。（四）安裝后處理與驗收1. 比較終固定與接地緊固所有墊鐵及地腳螺栓，將平臺接地端子與基礎預埋接地線可靠連接，這對精和密測量與設備安全均至關重要。2. 清潔與防銹徹和底清洗工作面及T型槽，均勻涂覆防銹油。3.

圖3　浮動卡盤卡爪夾緊過程 剛性卡盤：如圖4所示，在夾緊過程中，如果卡盤與工件同心未調整好，會出現3號卡爪接觸到了工件，1號、2號卡爪還未與工件接觸的情況，這時卡盤夾緊力F1會作用于工件，力足夠大的情況下會使工件偏移預定中心，迫使工件移動到卡盤中心處；卡盤夾緊力小的情況下，會出現個別卡爪與工件不能完全接觸的情況，加工時產生振動。

02 案例思考上述校核過程看起來好像并沒什么不妥，按照強度準則結構應力≤許用應力，每一步都非常合理，但是大家如果仔細閱讀文章《CAE工程分析|螺紋連接:工程校核考慮》會發現，僅僅這樣就給出校核結果過于草率在文章中，根據螺栓可能的失效模式，給出了以下幾部分需要校核的內容①螺栓預緊時光桿應力<材料屈服強度②螺栓加載時光桿應力<材料屈服強度③被連接件夾緊壓力>密封壓力④螺栓應力幅<螺栓拉伸疲勞極限

圓形平臺特定步驟：先定中和心高度，再以中和心為基準，由內向外調整各同心圓環上的支撐點。使用橋板測量徑向高差，確保同一圓周上的點處于同一高度。第四步：鎖緊與時效穩定靜置“養和生”：初步調平緊固后，建議靜置 24小時，讓平臺釋放內應力，避免后期精度漂移。比較終鎖緊：靜置后復核并微調至比較佳狀態，按對角線順序均勻擰緊所有墊鐵的鎖緊螺母。

圓形平臺特定步驟：先定中和心高度，再以中和心為基準，由內向外調整各同心圓環上的支撐點。使用橋板測量徑向高差，確保同一圓周上的點處于同一高度。第四步：鎖緊與時效穩定靜置“養和生”：初步調平緊固后，建議靜置 24小時，讓平臺釋放內應力，避免后期精度漂移。比較終鎖緊：靜置后復核并微調至比較佳狀態，按對角線順序均勻擰緊所有墊鐵的鎖緊螺母。

因為我們需要對圓盤和直銷進行組裝，只要將第一個零部件進行固定位置即可。圖78、點擊確定之后，彈出裝配約束對話框，這里圓盤和直銷的約束，我們第一時間想到的肯定是同心，點擊圓柱的圓形及圓盤孔的圓形完成同心約束。若進行其他約束，通過類型右側的下拉三角進行約束選擇圖8文章來源UG編程牛氣沖天

由于碟形彈簧是環形的，力是同心方式集中傳遞的。因為有了這些優點，碟形彈簧常被用于重型機械設備、飛機、大炮等機器或武器中作強力緩沖和減震裝置;也是離合器、安全閥、減壓閥等中的壓緊裝置。

邊界條件和加載 結構和電氣邊界條件均施加。 結構邊界條件 支架的外徑在所有結構自由度上都受到約束。 進行靜態分析以計算由于將螺栓緊固至驅動器組件而產生的預應力。對預緊節點施加50 N的預緊力。對于后續的動態分析，調整值更改為0.0。 盡管實際預緊力調整（夾持長度變化）為非零，但靜態分析僅用于創建影響整體剛度矩陣的應力強化矩陣。

許用應力，每一步都非常合理，但僅僅這樣就給出校核結果過于草率在文章中，根據螺栓可能的失效模式，給出了以下幾部分需要校核的內容 ①螺栓預緊時光桿應力＜材料屈服強度 ②螺栓加載時光桿應力＜材料屈服強度 ③被連接件夾緊壓力＞密封壓力 ④螺栓應力幅＜螺栓拉伸疲勞極限

螺栓松動背景和機理螺紋緊固件由于其拆卸和維護非常容易且成本低的原因被廣泛應用于機械結構中，通過使用帶有螺紋緊固件（螺栓桿）的螺栓進行預緊固，將零件或組件（如發動機支架、飛機面板等）連接在一起。螺栓的剪切強度和預緊力產生的（壓縮）法向接觸力和摩擦力限制了螺栓連接件之間的相對運動。但由于機械振動、溫度載荷或制動和加速等時間變化載荷的作用，通過螺栓連接的組件通常會受到周期性載荷的影響。

在WB中，螺栓可使用無螺栓而施加等效載荷，也可以使用梁代替螺栓，或者建立實體模型，區別如下表。2.2 預緊力加載2.2.1 載荷與鎖定的意義工程中，螺栓預緊時，工人使用扳手扭動螺栓或螺母，當預緊力（或扳手力矩）達到技術要求，工人去除扳手，螺栓的長度被鎖定。WB中，螺栓預緊力加載一般需要分為兩個載荷步，第一步加載預緊力或調整量，第二步鎖定。

一、某市軌道交通車輛發生了螺栓失效案例2016年，南方某市（為保密原因，隱去具體地點和主機廠名稱）運營的軌道交通車輛發生了螺栓斷裂，影響甚大，主機廠 和部件供應商都一籌莫展。因為完全相同的產品已經在其它線路上已經良好地運行好多年了，但唯獨這個線路上的車輛出了螺栓失效問題。當時，公司的技術人員給出了一些解決方案：將8.8級的螺栓更換成10.9級，增加螺栓的旋合長度，降低螺栓的預緊力矩。

無分離（案例 3 至 5）允許相對滑動但不允許法向分離。摩擦（案例 6 至 8）在拉力克服螺栓預緊力加載時允許法向分離，并且滑動阻力由摩擦系數控制。最后，粗糙界面（案例 9）假設摩擦系數為無窮大，但允許法向分離，類似于摩擦情況。