帶螺紋螺栓接觸應力分析

2017-09-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

在實際情況下,很多結構都采用螺栓連接的方式,如何考慮螺栓連接、對連接螺栓的分析計算是個難點。目前的常規做法通常有兩種:

1. 簡化,用RBE2和beam梁來代替螺栓,這樣不能反映連接螺栓真實應力,圖1為某結構連接螺栓簡化的beam梁應力云圖,沒有接觸應力:

圖1 某結構連接螺栓簡化的beam梁應力云圖

直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析,雖然得出的結果很精確,但這樣前處理工作量大(螺栓和螺紋用六面體網格建模)、計算量大(接觸收斂困難),如圖為某結構帶螺紋螺栓和連接件模型(圖2)和計算得出的結果(圖3):

圖2 某結構帶螺紋螺栓和連接件模型

圖3 計算結果

那么,有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓,不用直接做出帶螺紋螺栓,又能得到足夠精確的結果?

運用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus,只需要在接觸定義中設置跟實際螺紋形狀有關聯的參數,如牙角、螺距、螺栓小徑等,就可以模擬真實的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結果,又節省了時間專注進行其他的分析設置。如圖4,為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓:

圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓

圖5為某結構直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖:

圖5 某結構直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖

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