Abaqus中的螺栓載荷

2016-11-14 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

螺栓連接因拆卸方便、承載能力強(qiáng),使其成為結(jié)構(gòu)連接中最常用的一種連接方式。在對(duì)裝配體進(jìn)行CAE分析時(shí),有時(shí)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(shí)體單元、桿單元或梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬。下面以實(shí)體單元為例,介紹螺栓載荷的施加和長(zhǎng)度調(diào)整方法。

當(dāng)螺栓采用實(shí)體單元時(shí),螺栓載荷施加在橫截面上,此時(shí)需要通過*SURFACE, TYPE=ELEMENT, NAME=surface_name關(guān)鍵字創(chuàng)建一個(gè)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(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián),獨(dú)立節(jié)點(diǎn)通常稱作控制點(diǎn)。螺栓載荷施加在控制點(diǎn)上,計(jì)算時(shí)控制點(diǎn)上的載荷會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化到上述橫截面上,控制點(diǎn)僅有一個(gè)自由度,代表橫截面兩側(cè)的相對(duì)位移,控制點(diǎn)的坐標(biāo)沒有限制。將節(jié)點(diǎn)與截面關(guān)聯(lián)的關(guān)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(guān)鍵字來維持初始調(diào)整長(zhǎng)度,這樣螺栓的承受的力才會(huì)隨著外載荷的變化而變化,否則螺栓中的力會(huì)保持所施加的載荷不變。下面通過一個(gè)示例說明*BOUNDARY關(guān)鍵字在螺栓載荷中的用處。

圖

2 螺栓裝配組件圖2為所要施加螺栓載荷的裝配組件。藍(lán)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(gè)分析步施加,圖3為螺栓中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。圖3-1為對(duì)控制點(diǎn)施加固定約束的情況,圖3-2為未施加固定約束時(shí)的情況。(圖3-1比圖3-2多一個(gè)施加固定約束的分析步)