带螺纹螺栓接触应力分析

2017-09-24 by:CAE仿真在线来源:互联网

在实际情况下,很多结构都采用螺栓连接的方式,如何考虑螺栓连接、对连接螺栓的分析计算是个难点。目前的常规做法通常有两种:

1. 简化,用RBE2和beam梁来代替螺栓,这样不能反映连接螺栓真实应力,图1为某结构连接螺栓简化的beam梁应力云图,没有接触应力:

图1 某结构连接螺栓简化的beam梁应力云图

直接做出来螺栓螺纹采用接触分析,虽然得出的结果很精确,但这样前处理工作量大(螺栓和螺纹用六面体网格建模)、计算量大(接触收敛困难),如图为某结构带螺纹螺栓和连接件模型(图2)和计算得出的结果(图3):

图2 某结构带螺纹螺栓和连接件模型

图3 计算结果

那么,有什么好办法可以不用简化带螺纹螺栓,不用直接做出带螺纹螺栓,又能得到足够精确的结果?

运用大型通用非线性有限元分析软件Abaqus,只需要在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,就可以模拟真实的连接螺栓接触状况。既可以得到足够精确的分析结果,又节省了时间专注进行其他的分析设置。如图4,为连接螺栓接触来定义带螺纹螺栓:

图4 连接螺栓接触来定义带螺纹螺栓

图5为某结构直径10MM的带螺纹的连接螺栓接触压力分布云图:

图5 某结构直径10MM的带螺纹的连接螺栓接触压力分布云图

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