帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析

2017-09-24 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

在實(shí)際情況下,很多結(jié)構(gòu)都采用螺栓連接的方式,如何考慮螺栓連接、對(duì)連接螺栓的分析計(jì)算是個(gè)難點(diǎn)。目前的常規(guī)做法通常有兩種:

1. 簡(jiǎn)化,用RBE2和beam梁來(lái)代替螺栓,這樣不能反映連接螺栓真實(shí)應(yīng)力,圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡(jiǎn)化的beam梁應(yīng)力云圖,沒(méi)有接觸應(yīng)力:

圖1 某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡(jiǎn)化的beam梁應(yīng)力云圖

直接做出來(lái)螺栓螺紋采用接觸分析,雖然得出的結(jié)果很精確,但這樣前處理工作量大(螺栓和螺紋用六面體網(wǎng)格建模)、計(jì)算量大(接觸收斂困難),如圖為某結(jié)構(gòu)帶螺紋螺栓和連接件模型(圖2)和計(jì)算得出的結(jié)果(圖3):

圖2 某結(jié)構(gòu)帶螺紋螺栓和連接件模型

圖3 計(jì)算結(jié)果

那么,有什么好辦法可以不用簡(jiǎn)化帶螺紋螺栓,不用直接做出帶螺紋螺栓,又能得到足夠精確的結(jié)果?

運(yùn)用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus,只需要在接觸定義中設(shè)置跟實(shí)際螺紋形狀有關(guān)聯(lián)的參數(shù),如牙角、螺距、螺栓小徑等,就可以模擬真實(shí)的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結(jié)果,又節(jié)省了時(shí)間專(zhuān)注進(jìn)行其他的分析設(shè)置。如圖4,為連接螺栓接觸來(lái)定義帶螺紋螺栓: