CAE-ANSYS 干货 | 螺栓预紧力加载全攻略
在 CAE-ANSYS 的模拟分析中，螺栓预紧力的加载是一项关键操作，它直接影响分析结果的准确性。今天，咱们就来深入聊聊 CAE-ANSYS 中螺栓预紧力的加载方法和那些不能忽视的注意事项。
一、螺栓受力大揭秘
在实际应用里，螺栓主要负责连接两个零件，它的受力方式大致分为两类。
上下拉伸力：当两块板子上下受力时，螺栓就会受到上下方向的拉伸力。要是受力过大导致螺栓损坏，那就是抗拉强度不足。想象一下，把两块木板用螺栓垂直连接起来，然后使劲拉开，螺栓承受的就是这种力。
水平受力细分：水平左右受力还得细分。要是螺栓处于压紧状态，板子之间的摩擦力主要靠螺栓的压紧力提供，这时候螺栓还是主要受拉伸力。但要是螺栓很松，或者螺杆和圆孔发生碰撞，螺栓可就变成受剪切力了，损坏原因就是抗剪切强度不够。比如在一个设备的振动部件连接中，如果螺栓松动，就很容易出现这种情
二、螺栓预紧力计算原理详解
在 ANSYS 里添加好模型后，给螺栓施加预紧力有不少细节要注意。
1.施加位置：螺栓预紧力（bolt pretension）要加在螺栓的外圆柱面上。大家可以理解为，在螺栓的 “侧面” 进行受力添加操作。
2.计算原理：具体计算时，会把螺杆的圆柱体按照面的选择平均切成两部分。计算过程中，这两个圆柱体上下挤压重叠，从而实现预紧力的加载。就好比把一根香肠从中间一分为二，然后让这两段香肠上下挤压，模拟出预紧的效果。
三、模型常见问题及解决妙法
（一）螺栓太长的麻烦
有一种情况很让人头疼，就是螺栓太长，而且全部长度都在一侧。当给这样的螺栓施加预紧力后，螺柱虽然被分成了两部分，但两部分的收缩都集中在一侧内部，这样得出的结果肯定是错的。从实际效果看，螺栓对上面平板的挤压力会变得非常小。比如在一些大型机械的结构模拟中，如果螺栓设置过长，就会出现这种问题，影响对整体结构受力的判断。
（二）解决办法大盘点
1.添加局部坐标法：第一种解决办法是给模型的螺栓预紧力添加局部坐标，把坐标的 Z 方向设为拉伸方向。这么做之后，螺栓会在局部坐标的 XY 平面被切割成两部分，就能得到正确结果啦。这就像是给螺栓的 “切割” 过程设定了一个特定的规则，让它按照我们期望的方式进行。
2.设置表面印记法：第二种方法是在模型的上面部分设置表面印记，单独把施加预紧力的范围切割出来，这样也能得到正确的结果。可以把它想象成给要施加预紧力的区域做了个 “标记”，让计算更精准。
四、网格问题别忽视
要是网格质量差，生成的网格比较粗糙，就可能出现螺柱网格和平板网格相互渗透的情况。别担心，解决办法就是把螺柱表面和圆孔部分设置为接触，同时调整参数为 “adjust to touch”，这样就能避免这种问题，让分析结果更可靠。
今天分享的这些关于 CAE-ANSYS 中螺栓预紧力加载的知识，希望能帮到正在学习或使用 ANSYS 的朋友们。要是大家在实际操作中还有其他问题，欢迎在评论区留言交流呀！
