搜索Abaqus模擬螺栓連接的方法
2017-01-20 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
1.概述
螺栓連接是結構連接的一種主要方式,在CAE分析中經常遇到,針對不同的情況,通常我們會采取不同的方法來處理。如果仿真的重點在于模擬螺栓,要求輸出螺栓的應力、變形數據等,則將其創建為三維部件進行精細建模;如果螺栓在仿真過程中是次要的,只起簡單的連接和緊固作用,則可以使用MPC約束和梁單元對螺栓進行簡化建模。
作為一款功能強大的通用CAE軟件,ABAQUS處理普通螺栓連接的方式有三種:帶螺紋的實體螺栓、不帶螺紋的實體螺栓和MPC與梁單元組合的螺栓簡化模型。
2.帶螺紋的實體螺栓
對于帶螺紋的實體螺栓仿真,只需在ABAQUS中定義適當的接觸關系,選擇合適的摩擦系數即可,通常使用通用接觸即可滿足計算的要求。
采用這種實體螺栓的仿真計算,雖然得到的結果很精確,但卻大大增加了螺栓模型前處理的工作量(螺栓和螺紋均用六面體網格建模),且計算量大,計算過程中接觸收斂困難。因此,在精度要求不高的情況下,不采用這種實體螺栓模型。
3.不帶螺紋的實體螺栓
為了簡化模型,提高計算的效率,可以創建不帶螺紋的實體螺栓模型。這種情況下,只需在ABAQUS的接觸定義中設置跟實際螺紋形狀有關聯的參數,如牙角、螺距、螺栓小徑等,即可以模擬真實的螺栓連接接觸狀況,得到足夠精確的結果,同時節省了分析的時間,提高分析效率。
若對結果的精度要求不高,或螺栓并不是分析的重點,則直接對不帶螺紋的實體螺栓進行接觸關系設置即可滿足計算要求。
4.使用MPC約束和梁單元模擬螺栓
一般在螺栓只起連接和緊固作用,且不設置相應輸出時使用這種模擬螺栓的方式。這種方式需要預先在Part功能模塊中創建一維(wire)部件,并為其設置相應的梁單元截面屬性,之后才能在Interaction功能模塊中創建MPC約束,完成螺栓的模擬。
這種模擬方式下,MPC單元只在Interaction功能模塊中可見,但是其不影響計算的結果,且在后續的后處理模塊中可以打開一維單元顯示開關將其顯示出來。
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