在 Ansys 中施加螺栓预紧力主要有Workbench 图形界面和APDL 命令流两种方式,核心在于模拟螺栓拉伸并锁定变形。
Workbench 图形界面操作
建立局部坐标系:在 Mechanical 界面中,为每个螺栓创建局部坐标系,确保Z 轴沿螺栓轴向。
插入 Bolt Pretension:右键选择螺栓杆部圆柱面或截面,添加 Bolt Pretension 工具,选择新建的坐标系。
设置载荷步:需分步设置,第一步(Load)施加指定预紧力值,第二步(Lock)锁定预紧截面位移,第三步施加外部工作载荷。
APDL 命令流方法
定义预紧单元:使用PRETS179单元,通过PSMESH命令在螺栓杆部指定位置生成预紧截面。
施加载荷:使用SLOAD命令施加预紧力,参数包括截面号、力的大小及载荷步设置。
锁定操作:在后续载荷步中将预紧力转换为位移锁定,模拟螺母拧紧后的状态。
关键注意事项
接触设置:螺栓头/螺母与连接件间建议设为摩擦接触,摩擦系数通常取 0.15。
收敛性:若计算不收敛,需检查网格质量、接触算法(推荐增广拉格朗日)及子步设置。
模型处理:建议将螺栓头和螺柱合并为一个 Part,确保网格连续性。
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