ANSYS 螺栓连接分析_Workbench_材料_螺栓

ANSYS 螺栓连接分析

纵横CAE

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螺栓连接，通过WORKBENCH求解

在实际应用中，紧固件有着多种连接方式，包括但不限于以下种类：普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接、地脚螺栓连接、吊环螺栓连接、T型槽螺栓连接。

螺栓、螺钉和螺柱会采用不同等级的钢材进行制造，不同的等级对应的材料属性也有差异，我们在仿真紧固件时需要注意材料对仿真结果的影响。一般螺栓会给定一个扭矩载荷，在仿真中需要对螺栓施加预紧力载荷。

在ansys workbench中构建螺栓的方式大体有5种。

（1）无螺栓、绑定接触；

（2）无螺栓、梁连接；

（3）线体梁螺栓；

（4）实体螺栓（无螺纹），目前仿真程度最高的；

（5）实体螺栓（有螺纹），计算量太大。

1. 采用实体螺栓（无螺纹），联接方式模拟：

2.本模型包含四对接触：

（1）螺栓与螺母--绑定接触；

（2）螺母与板--摩擦接触；

（3）螺栓头与板—摩擦接触；

（4）板与板之间—摩擦接触；

【考虑剪切的话螺栓柱面和板孔也需要摩擦接触】

3.添加预紧力：

预紧力的加载需要在螺栓头和螺母之间柱面加载，如预紧方向不是延轴线方向，则需要建立螺栓坐标系，确保z轴朝向轴线方向。

在分析设置中添加2步，开启子步，开启大变形，添加预紧力的载荷两步，第一步加载载荷50000N，第二步是加载后锁定。

4.结果：

在使用预紧力较小的情况下，结构会发生偏转滑移（预紧力5000N）。

在增大预紧力的情况下，结构滑移变小，摩擦力变大（预紧力50000N）。

结果显示，接触面滑移和间隙。

螺栓预紧力和拧紧力矩计算：

来源：纵横CAE

Ansys Workbench关联Solidworks

Ansys Workbench是性能最为卓越的大型通用多物理场耦合仿真分析软件，融结构、流体、热、电场、磁场、声场分析于一体，能与多数计算机辅助设计软件实现数据共享和交换，如Solidworks、UG、Creo、NASTRAN、I-DEAS、AutoCAD等。SolidWorks是功能最为强大的CAD建模软件，以特征、参数化、实体建模为核心，易于学习和使用的专业设计工具。该软件不仅提供了全面的设计解决方案，帮助用户轻松进行结构设计、机械设计等，还能帮助用户提升工作效率和团队协作能力。作为CAE仿真工程师，实际工程中为提高工作效率，经常会强强联合Ansys Workbench和Solidworks进行仿真分析。然而，由于建模软件与分析软件的CAD接口问题，导致模型在导入分析软件中，很容易出错、或者导不进等问题。此外，我们通常在Solidworks中完成设计后保存零件为中间格式，然后再用Workbench的Geometry 模块导入模型，这无疑会增加中间操作的时间。如何实现Ansys Workbench关联Solidworks呢？看完本文，你就彻底明白了！关联前注意事项：1) Ansys和Solidworks版本不要差距过大，Solidworks版本较Ansys低些；2) 电脑安装软件时，最好先安装Solidworks，再安装Ansys；3) 本文以Ansys 18.1 和 SolidWorks 2015 为例。Step 1：点击开始—>展开所有程序—>展开ANSYS 18.1—>展开Utilities—>右击CAD Configuration manager，以管理员身份打开CAD配置管理器，如下图所示。Step 2：点击CAD Selection，勾选Solidworks，以及勾选其下面的Workbench Associative Interface，应用于All Users，如下图所示。Step 3：点击Next，点击CAD Configuration，点击Configure SelectedCAD Interfaces，空白处显示出现配置成功，表示已经关联成功，如下图所示。Step 4：点击Exit，关闭CAD Configuration manager。打开Solidworks，选择插件，在其它插件中勾选Ansys 18.1，点击确定，如下图所示。Step 5：展开Solidworks菜单栏中的工具，我们可以发现ANSYS 18.1插件已经安装成功啦，如下图所示。后续采用Solidworks完成3D建模后，我们点击工具选择Ansys Workbench，就可以直接完成模型传输，而不用保存为中间格式导入，如下图所示。来源：纵横CAE