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ANSYS螺栓连接模型的简化方法
张老师
1年前
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螺栓联接面接触问题的求解属于复杂的非线性问题;若在结构设计模型中完全建立螺栓几何实体,会造成计算规模巨大,计算效率极低等难题,特别是像风电,大型设备中螺栓规格数量非常多的情况下。
当用户重点研究,螺栓本体或进行考虑含螺栓连接的模态计算时,可以使用以下螺栓的简化方法,即
图1 螺栓连接简化模型
为实现螺栓联接对载荷的传递,在整体模型中,建立螺栓联接的梁单元等效模型。采用能同时承受轴向力、剪力、弯矩和扭矩的一维复杂梁单元模拟螺栓实体,建议可以采用高阶的BEAM189单元。具体连接方法如下:
1)如图1所示,将螺母与上连接件的接触区域,通过刚性梁耦合在R1位置;
2)螺栓螺纹连接区域与下连接件也是通过刚性梁耦合在R2位置。
3)耦合方法可以采用远端点或运动副实现。
两连接件联接面之间建立接触对,同时在梁单元上创建梁截面,并施加预紧力模拟螺栓预紧效果,如图2给出了建立耦合的计算模型。
图2 耦合的模型
该种方法,梁单元可以输出轴力,剪力,弯矩供螺栓本体部件进行强度校核使用,如果用户的计算目标是考虑连接件的强度问题,则需要基于实际的情况,考虑螺栓模型及与连接件直接的接触关系
。
来源:ANSYS空间
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首次发布时间:2023-01-31
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张老师
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