仿真笔记——Workbench螺栓连接强度及密封效果评估流程与实操
因为该问题的几何为轴对称，故可考虑采用轴对称模型求解也减少计算时长。
一、模型简化与预处理
将模型简化为八分之一，在Spaceclaim中打开：
使用Prepare -->imprint命令生成螺栓头和螺母与上下盖配合的接触面：
使用split body命令，将螺栓的头部和尾部去除：
生成梁(Beam)来代替螺栓，用两种方法：
使用Prepare --> Profile --> Extract命令，选择刚才处理好的螺栓本体，软件自动生成Beam。
进入草绘模式，绘制一条通过螺栓的直线，然后使用Prepare --> Profile，在下拉菜单中选择圆形截面，然后选择新建截面，点选直线的起点和终点，生成Beam。
最后将螺栓和螺母supress掉，删除参考曲线。
至此，在Spaceclaim中的预处理全部完成，可以导入到分析模块。
二、轴对称设置
在分析模块中打开几何，注意到螺栓孔中间的轴是一个线本体(line body）。
建立轴对称区1，先选择侧边一个面建立本地坐标系：
插入轴对称，选择侧边两个面为参考面，选择之前建立好的本体坐标是，将对称法线方向设为z轴（圆周方向）。
重复同样步骤，在另一侧建立对称区。
三、接触设置：
1、螺栓接触设置，选择Beam的上端点为Contact，选择之前用imprint命令生成的接触面为Traget，接触类型为Bonded, Formulation为MPC，Contraint Type为Distributed, all direction，打开pinball半径，确保数值可以包括imprint的接触面。
用同样的配置生成底部的螺栓接触。
2、建立上盖和石墨垫圈的接触，选择摩擦接触，摩擦系数为0.2，其余参数默认。
3、建立容器和石墨垫圈的接触，同样选择摩擦接触，摩擦系数为0.2，其余参数默认。
四、分析步设置：
设立两个分析步，第一步为施加螺栓预紧力，第二步为施加压力。打开自动时间步和大变形。
五、边界条件设置：
1、设置螺栓预紧力，选择之前的梁为几何，预紧力的箭头应该出现在直线的中点。在第一个分析步中设置预紧力大小为10KN，记得将第二分析步选择Lock。
2、在容器内部和盖子上施加1MPa的压力。注意施加在第二分析步，第一步压力为零。
3、设置容器底部为固定面。
六、模拟结果
可以选择阵列这八分之一的扇形来表示整体，方法如下：
1、选择任意圆柱面，新建本地坐标系，确保z轴在轴线方向：
2、在对称设置中，选择极坐标类型，重复8次，角度为45°以形成360°闭环。
设置完后显示结果如下：
变形情况：
应力情况：
接触面状态：
可以很明显看到由螺栓局部应力形成的“应力锥”，在螺栓附近的面都是接触的，但是远离螺栓的面没有闭合，是Near的状态
接触面间隙：
同样可以看出相邻螺栓之间还有存在间隙的情况。
将预紧力增大到15KN，重新模拟结果如下，还是存在间隙的情况。
综上所述，该设计不能完全密封1MPa的压力容器，需要增大螺栓的直径来增大“应力锥”的范围达到完全密封。
