在 ANSYS 中,螺栓预紧力估算依据设计规范或扭矩公式,添加主要通过 Workbench 的 Bolt Pretension 工具或 APDL 的 PRETS179 单元实现 。
百科
预紧力估算方法
扭矩系数法:利用公式𝑇=𝑘⋅𝑑⋅
𝑃
T=k⋅d⋅P 计算,其中𝑇T 为拧紧力矩,𝑘k 为扭矩系数,𝑑d 为公称直径,𝑃P 为预紧力 。
标准校核:参考 VDI 2230 标准系统分析螺栓及被夹紧件的受力和变形情况 。
伸长法:直接测量螺栓伸长量,根据弹性模量计算预紧力 。
ANSYS Workbench 添加步骤
前处理:建立局部坐标系(Z 轴沿螺栓轴向),定义接触关系(摩擦或绑定)。
施加载荷:插入"Bolt Pretension",选择螺栓截面,设置第一步为"Load"(施加力/位移),第二步为"Lock"(锁定)。
求解设置:开启大变形和非线性选项,设置多载荷步求解 。
ANSYS APDL 添加方法
定义单元:使用 PSMESH 或 EINTF 命令定义预紧截面,生成 PRETS179 单元 。
施加预应力:通过 SLOAD 命令对 PRETS179 单元施加预应力 。
简化模拟:若关注整体结构,可用 Beam 连接方案快速模拟,减少计算量 。
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