NFX|螺栓预紧力分析
螺栓作为工程实际中最常见的一种连接件，在工程结构中扮演了非常重要的角色，如航空航天、基础设施、船舶、汽车、特种设备等安全性要求较高的行业领域。螺栓做关键部位的紧固件时，工程师希望能直接准确检测与控制螺栓的轴向应力，以保证其工作的安全性与可靠性。
就是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被连接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧力。对于一个特定的螺栓而言，其预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与被连接件之间的摩擦力相关。
预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。事实上，大量的试验和使用经验证明：较高的预紧力对连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。但过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的，通过有限元分析能够有效模拟分析螺栓预紧的施加。
在midas中，NFX螺栓采用以下方法建模:
方式1:
- 1D单元来模拟螺栓的螺杆（shank）/螺柱（stud）
这个方法在不使用线和实体的情况下，可以考虑所有荷载和扭矩力的传递。
方式2
有时需要对螺栓进行物理建模，但仍然需要施加预应力载荷。 可使用轴向热收缩来估算螺栓预紧力。
定义热螺栓预紧力(NFX & MeshFree一致）：
需要将螺栓定义为正交的材料特性，但在所有三个方向上都使用相同的特性。除了热膨胀系数。这是为了确保螺栓仅沿轴向收缩而不是沿径向收缩。径向收缩会产生不适当的压力
由于此材料仅应用于螺栓，因此需要单独赋予材料
对于轴向热系数，输入计算出的应变（ΔL）值，该值会产生所需的轴向力
对于其他热膨胀方向，输入一个较小的值，例如1e-6，零不起作用
Thermal Expansion（Inventor Nastran）
Using a temperature drop of 1 degree, calculate the coefficient of thermal expansion (CTE) necessary for the bolts. CTE = Fbolt/(Abolt*E*dT). This equation comes from equating the thermal contraction of the bolt (contraction = CTE*L*dT) with the elongation due to the force (elongation = Fbolt*L/(Abolt*E)) and solving for CTE. This assumes the bolted material is not compressed; therefore, the CTE is underestimated.
For the bolt material, enter the calculated CTE. If avoiding transverse contraction is important, then use an orthotropic material and set the transverse CTE to 0.
For the other materials in the model, set the CTE to 0.
Apply a “Load > Initial Condition > Temperature”. Enter a temperature for the stress-free reference temperature.
Apply a “Load > Temperature”, enter a temperature 1 degree lower than the stress-free reference temperature, and select the bodies of the bolt. (To select a body, hover over the bolt, right-click > Select Other > Body.)
After running the analysis, confirm the bolt preload stress is equal to the desired value. Adjust the CTE as necessary to get the desired preload.
方式3：
方式4：
多螺栓建模
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