Abaqus模拟螺栓连接的方法

2017-01-20 by:CAE仿真在线来源:互联网

1.概述

螺栓连接是结构连接的一种主要方式,在CAE分析中经常遇到,针对不同的情况,通常我们会采取不同的方法来处理。如果仿真的重点在于模拟螺栓,要求输出螺栓的应力、变形数据等,则将其创建为三维部件进行精细建模;如果螺栓在仿真过程中是次要的,只起简单的连接和紧固作用,则可以使用MPC约束和梁单元对螺栓进行简化建模。

作为一款功能强大的通用CAE软件,ABAQUS处理普通螺栓连接的方式有三种:带螺纹的实体螺栓、不带螺纹的实体螺栓和MPC与梁单元组合的螺栓简化模型。

2.带螺纹的实体螺栓

对于带螺纹的实体螺栓仿真,只需在ABAQUS中定义适当的接触关系,选择合适的摩擦系数即可,通常使用通用接触即可满足计算的要求。

采用这种实体螺栓的仿真计算,虽然得到的结果很精确,但却大大增加了螺栓模型前处理的工作量(螺栓和螺纹均用六面体网格建模),且计算量大,计算过程中接触收敛困难。因此,在精度要求不高的情况下,不采用这种实体螺栓模型。

3.不带螺纹的实体螺栓

为了简化模型,提高计算的效率,可以创建不带螺纹的实体螺栓模型。这种情况下,只需在ABAQUS的接触定义中设置跟实际螺纹形状有关联的参数,如牙角、螺距、螺栓小径等,即可以模拟真实的螺栓连接接触状况,得到足够精确的结果,同时节省了分析的时间,提高分析效率。