螺栓预紧力第二部分：坐标系影响有多大

预紧力施加后螺栓应力云图一侧高一侧低，被连接件接触压力不对称，轴向力只有施加值的87%，径向力却很大，查了半天是坐标系没跟螺栓轴线对齐。全局坐标系下预紧力沿全局Z，螺栓斜着装，力就分解了。

倾斜5度，轴向分量cos5=0.996，径向sin5=0.087，预紧力1000N时轴向996N径向87N，还能忍。倾斜15度，轴向966N径向259N，弯曲应力上来了，接触压力开始偏。倾斜30度，轴向866N径向500N，预紧力损失13.4%，螺栓承受附加弯矩，弯曲应力比纯轴向高出40%以上，被连接件一侧压紧一侧快松了，接触压力云图一边红一边蓝。预紧力施加值要么按1/cosθ修正，要么直接用局部坐标系把方向定在螺栓轴线上，后者干净。

Abaqus里建局部坐标系，Tools→Datum→CSYS，三点或者轴加一点，原点放在螺栓头部支撑面中心，Z轴从头部指向螺母，X轴跟六角头对边平行，后处理看应力方便。Bolt load对话框里CSYS选这个局部坐标系，不要选全局，选完看方向箭头，箭头沿螺栓轴线才算对。路径D:\abaqus\bolt_csys\下面存着几个不同倾斜角的坐标系截图。

多螺栓批量上脚本，每个螺栓轴线方向不一样，全局坐标系全废。Python里循环，findAt找螺栓截面，截面中心做原点，螺栓轴线方向做Z轴，DatumCsysByThreePoints建坐标系，再create BoltLoad，CSYS指定刚建的局部坐标系。脚本存D:\abaqus\scripts\bolt_preload_batch.py，跑之前把螺栓截面集合名字对一遍。

后处理切到局部坐标系看轴向应力，S33或者S11取决于单元类型，全局坐标系下倾斜螺栓的轴向应力被分解，读数偏小，径向应力偏大，容易误判。接触压力云图不对称先查坐标系，再查预紧截面位置。预紧截面在螺杆中间，不在螺纹段，截面中心跟坐标系原点重合。

垂直螺栓全局和局部一样，倾斜5度差异小，倾斜15度差异明显，倾斜30度轴向力损失13%，弯曲应力增加40%。柱坐标系R轴径向、T轴周向、Z轴轴向，预紧力还是沿Z轴，跟直角坐标系一样，斜螺栓的柱坐标系也要斜着建，R轴指向径向，T轴绕轴线。

下次把那个倾斜30度的螺栓用柱坐标系再跑一遍，看径向力能不能压到50N以内，那个柱坐标系的R轴是……

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