ANSYS 螺栓连接分析

螺栓连接，通过WORKBENCH求解

在实际应用中，紧固件有着多种连接方式，包括但不限于以下种类：普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接、地脚螺栓连接、吊环螺栓连接、T型槽螺栓连接。

螺栓、螺钉和螺柱会采用不同等级的钢材进行制造，不同的等级对应的材料属性也有差异，我们在仿真紧固件时需要注意材料对仿真结果的影响。一般螺栓会给定一个扭矩载荷，在仿真中需要对螺栓施加预紧力载荷。

在ansys workbench中构建螺栓的方式大体有5种。

（1）无螺栓、绑定接触；

（2）无螺栓、梁连接；

（3）线体梁螺栓；

（4）实体螺栓（无螺纹），目前仿真程度最高的；

（5）实体螺栓（有螺纹），计算量太大。

1. 采用实体螺栓（无螺纹），联接方式模拟：

2.本模型包含四对接触：

（1）螺栓与螺母--绑定接触；

（2）螺母与板--摩擦接触；

（3）螺栓头与板—摩擦接触；

（4）板与板之间—摩擦接触；

【考虑剪切的话螺栓柱面和板孔也需要摩擦接触】

3.添加预紧力：

预紧力的加载需要在螺栓头和螺母之间柱面加载，如预紧方向不是延轴线方向，则需要建立螺栓坐标系，确保z轴朝向轴线方向。

在分析设置中添加2步，开启子步，开启大变形，添加预紧力的载荷两步，第一步加载载荷50000N，第二步是加载后锁定。

4.结果：

在使用预紧力较小的情况下，结构会发生偏转滑移（预紧力5000N）。

在增大预紧力的情况下，结构滑移变小，摩擦力变大（预紧力50000N）。

结果显示，接触面滑移和间隙。

螺栓预紧力和拧紧力矩计算：

文中模型：回复 LSMX 获得