螺纹连接计算的这个功能，你知道吗？

ANSYS 在15.0之后的版本中的新增了一项功能，bolt thread 功能使得螺纹连接不需要在几何模型上添加螺纹，使得模型建立更加方便快捷，计算精度也可以满足要求；

现在ANSYS 已经到2020版本了，其实这个功能也不算新了，可能是因为我平时算螺纹比较少吧，竟然最近才发现这个功能。

这里将介绍一下这个功能的使用方法以及使用效果，有些惊人哦

一、几何模型建立

首先先建立两种几何模型，一种是带有螺纹的螺纹连接模型，一种是简化掉螺纹的模型。

画这个带螺纹的模型花了我好长时间啊

二. 定义材料属性

模型中用到的两种材料的属性如下表所示：

这里使用了双线性塑性材料模型，可以计算出零件的塑性变形。连接件使用铝合金材料可以得到更大的变形，能够更清楚的对比bolt thread功能的效果。

三、网格划分

网格划分这里不做太多说明，两个模型的网格数量有些差异，因为带螺纹的模型在螺纹齿上需要细化一下网格。

在这里将带有螺纹的网格模型称为理想螺纹，将去掉螺纹的网格模型称为简化螺纹；

四、边界条件

固定下连接件底面，在螺栓表面施加5000N 的预紧力（注意：施加预紧力的面需要避开螺纹面哦）；

螺帽与上连接件，上连接件与底部连接件之间的接触面均设置成摩擦接触（frictional）,摩擦系数设置为0.12

螺栓与下连接件之间的接触设置三种不同参数进行对比：

1) 绑定接触

2) 摩擦接触（frictional）,摩擦系数设置为0.15，几何修正选项选择bolt thread。

在进行螺纹参数设置时，需要输入螺纹的公称直径，螺距，牙型角，螺纹类型，螺纹旋向，螺纹起点，螺纹终点几个参数。

设置螺纹起点和螺纹终点时可以先分别在起点和终点添加局部坐标系，也可以使用程序默认。

3) 对于几何模型上带螺纹的接触设置为摩擦接触，摩擦系数0.15，几何修正为None。

Adjust to Touch 使得接触面的初始缝隙为0 ,有利于收敛。

PS:建立螺纹模型真的很费时啊，我用SpaceClaim画了好几个小时，设置接触的时候也比简化掉螺纹的接触多点了很多次鼠标。

除了以上提到的这些设置外，其余的都保证一致。以下是结果对比

五、结果对比

1）变形

下图可以看出三种设置方式导致的下连接件的径向变形对比，从云图分布来看，Bolt thread和理想螺纹的计算结果差异非常小。

2）应力

从应力云图的对比来看，Bolt thread和理想螺纹的计算结果差异非常小

3）计算时间

三种设置的计算时间对比如下图所示：模型带螺纹的计算时间为6326s ,约1.75h；而Bolt thread 的计算时间为1192s，约30min 。

使用Bolt thread 的计算效率提高了2/3。

六、总结：

使用bolt thread 方法进行螺纹接触计算精度和建立螺纹模型差异非常小，但是计算时间，建模时间可以节省超过超过一半的，非常适合工程应用。