Abaqus中的螺栓載荷

2016-11-14  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

螺栓連接因拆卸方便、承載能力強,使其成為結構連接中最常用的一種連接方式。在對裝配體進行CAE分析時,有時不可避免地需要考慮螺栓載荷的影響。在Abaqus中,螺栓可采用實體單元、桿單元或梁單元進行模擬。下面以實體單元為例,介紹螺栓載荷的施加和長度調整方法。

當螺栓采用實體單元時,螺栓載荷施加在橫截面上,此時需要通過*SURFACE, TYPE=ELEMENT, NAME=surface_name關鍵字創(chuàng)建一個面。所創(chuàng)建的面如下圖所示:

圖1 螺栓載荷橫截面

截面創(chuàng)建完成之后,需要將截面與某個獨立的節(jié)點關聯,獨立節(jié)點通常稱作控制點。螺栓載荷施加在控制點上,計算時控制點上的載荷會自動轉化到上述橫截面上,控制點僅有一個自由度,代表橫截面兩側的相對位移,控制點的坐標沒有限制。將節(jié)點與截面關聯的關鍵字為*PRE-TENSION SECTION, SURFACE=surface_name,NODE=n。

螺栓載荷施加完成之后,需要通過*BOUNDARY, FIXED關鍵字來維持初始調整長度,這樣螺栓的承受的力才會隨著外載荷的變化而變化,否則螺栓中的力會保持所施加的載荷不變。下面通過一個示例說明*BOUNDARY關鍵字在螺栓載荷中的用處。

2 螺栓裝配組件 圖2為所要施加螺栓載荷的裝配組件。藍色件四周固定,紅色件下端受向下的拉力載荷。螺栓載荷通過兩個分析步施加,圖3為螺栓中某點的應力狀態(tài)。圖3-1為對控制點施加固定約束的情況,圖3-2為未施加固定約束時的情況。(圖3-1比圖3-2多一個施加固定約束的分析步) 從圖3-1可看出施加約束后,當外載荷增大時,螺栓中的應力會增大,與實際情況相符;而圖3-2中未施加約束時,螺栓中的載荷保持不變。

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