CAE分析实例--螺栓分析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CT21-53,螺栓验证分析,已知：螺栓在预应力作用下工作，材料，碳钢：弹性模量,E=2.06E8pa,，泊松比,U=0.3,罗纹联结时需要预紧，预紧力矩,T,克服罗纹副摩擦力矩,T1,，和螺母,与被联结件端面摩擦力矩,T2,T=T1+T2,T1=QPd2tan(+v)/2,T2=fcQp(Dw3-d03)/3(Dw2-d02),代入化简,T=,KQpd,D,罗纹公称直径,Qp,预紧力,K,拧紧力系数,0.180.21,QP=T/(,Kd,),预应力近似公式：,QP=T/(0.21D),T=4.55.5N,M D=3.8mm,求得,QPmin,=Tmin/(0.21D)=4286N,（,D=5,）,Qpmax,=Tmax/(0.18D)=6111 N,等效压力,P=284Map310Mpa,分析螺栓中间部分应力,=1.66F/d2,手工计算结果,:,min,=492.7Mpa,max,=889.8Mpa,用,ANSYS,分析,1,螺栓模型建立,简化罗纹部分为一圆柱建模,(,在,PROE,中建模,),2,导入分析软件,ANSYS,3,分析类型设置,4,单元类型定义,Files,Import,IGES,preferences,structrual,Element Type,preprocessor,ADD/Edit/Delete,SOLID/SOLID45,结构设计,单元类型,5,材料定义,6,画网格,preprocessor,material props,material models,Structural,linear,elastic,Isotropic,EX=2.06E11,PRXY=0.3,Density =7.8e+3,preprocessor,meshing,MesnTool,Smart Size,Mesh,Pick All,各向同性材料,扬式模量,泊松比,密度,网格精度控制,弹性,材料特性,7,加载定义边界条件,简化后的螺栓边界条件为螺母接触面,y,方向位移为,0,载荷为等效预紧力载荷加在螺栓杆顶部,定义约束 定义载荷,preprocessor,lodes,Define Loads,Structural,Displacement,on Areas,选择螺母接触面,定义,y,方向位移为,0,选择螺栓杆顶部,定义,y,方向力为,284,pressure,on Areas,位移载荷,压力载荷,8,求解,9,观察结果,用同样的过程算出压力为,310,时的应力分布,Solution,solve,current Ls,GeneralPostproc,Read Results,First Set,Plot Results,Contour Plot,Nodal,Solu,Stress,von,Mises,stress,节点结果,应力,等效应力,结果对比,手工计算出的结果为,:,min,=492.7,max,=889.8,螺杆中部分析结果为,=474.19826,和计算结果比较接近,