Abaqus中的螺栓载荷

2016-11-14  by:CAE仿真在线  来源:互联网

螺栓连接因拆卸方便、承载能力强,使其成为结构连接中最常用的一种连接方式。在对装配体进行CAE分析时,有时不可避免地需要考虑螺栓载荷的影响。在Abaqus中,螺栓可采用实体单元、杆单元或梁单元进行模拟。下面以实体单元为例,介绍螺栓载荷的施加和长度调整方法。

当螺栓采用实体单元时,螺栓载荷施加在横截面上,此时需要通过*SURFACE, TYPE=ELEMENT, NAME=surface_name关键字创建一个面。所创建的面如下图所示:

图1 螺栓载荷横截面

截面创建完成之后,需要将截面与某个独立的节点关联,独立节点通常称作控制点。螺栓载荷施加在控制点上,计算时控制点上的载荷会自动转化到上述横截面上,控制点仅有一个自由度,代表横截面两侧的相对位移,控制点的坐标没有限制。将节点与截面关联的关键字为*PRE-TENSION SECTION, SURFACE=surface_name,NODE=n。

螺栓载荷施加完成之后,需要通过*BOUNDARY, FIXED关键字来维持初始调整长度,这样螺栓的承受的力才会随着外载荷的变化而变化,否则螺栓中的力会保持所施加的载荷不变。下面通过一个示例说明*BOUNDARY关键字在螺栓载荷中的用处。

2 螺栓装配组件 图2为所要施加螺栓载荷的装配组件。蓝色件四周固定,红色件下端受向下的拉力载荷。螺栓载荷通过两个分析步施加,图3为螺栓中某点的应力状态。图3-1为对控制点施加固定约束的情况,图3-2为未施加固定约束时的情况。(图3-1比图3-2多一个施加固定约束的分析步) 从图3-1可看出施加约束后,当外载荷增大时,螺栓中的应力会增大,与实际情况相符;而图3-2中未施加约束时,螺栓中的载荷保持不变。

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