Ansys 15.0 螺栓仿真

Ansys螺栓预紧力模拟螺栓连接是机械设计中比较常见的一种连接固定方式，为了保证连接的可靠性，需要通过拧紧螺栓的方式施加必要的预紧力来防止螺纹松脱，本文通过一个简单的实例来计算螺栓的预紧力，以及模拟螺栓连接受到预紧力时的应力应变情况。

一、建立CAD模型在CAD中建立以下螺栓连接模型，钢板在中间，螺栓和螺母上下锁死。

螺纹规格为M10 x 1.5，为了简化，没有对螺纹进行建模：二、校验最大预紧力和锁紧扭力根据以下公式校验螺栓能够承受的最大预紧力：安全系数取1.5，结构钢屈服应力为250MPa，螺纹大径为10mm 可以得到最大预应力为P = 0.67*(250x3.14/4*100)=13,155KN根据以下公式计算该螺栓可以承受的最大扭力：T = 0.2*0.01*13155 = 26.3Nm.三、设立边界条件1）将模型导入Ansys workbech, 将三个零件的材料设为结构钢。

2）接触面设置：a. 将螺栓和钢板的接触设置为“Friction”，摩擦系数设为0.15。

b. 将螺母和钢板的接触设置为“Friction”，摩擦系数设为0.15。

c. 将螺栓和螺母的螺纹连接设置为'Bonded'，接触行为设为非对称“Asymmetric”，打开修剪接触，将公差设为1mm：3)预紧力设置：首先设置预紧力施加的位置，需要先建立一个坐标系，这里选择钢板上下面作为参考面，生成的坐标系会坐落在钢板的中间平面。

然后选择螺栓body，选择刚建立的坐标系，设置预紧力大小为5KN。

注意预紧力那两个箭头要跟螺栓的中心轴方向一致，箭头所指的位置就是预紧力作用的位置。

预紧力作用的位置4）网格设置基础网格大小设为2.5mm，追加接触面网格细化（0.5mm）和螺栓细化(1.5mm）。

5）约束设置：将钢板四周面设为固定面。

四、求解器设置和结果求解步骤需要设为两步在预紧力中将第一步设为Load 5KN, 第二步设为Lock整体形变，注意到最大变形发生在预紧力施加的位置：整体应力分布：螺栓应力分布，最大应力在根部：安全系数分布：变形动画，可以看到螺栓和螺母在锁紧扭力的作用下相对移动，这个与实际操作相符。

基于ANSYS的螺栓固定结合面建模方法研究共3篇基于ANSYS的螺栓固定结合面建模方法研究1基于ANSYS的螺栓固定结合面建模方法研究随着各种精密机械设备的发展，螺栓固定在机械组件中扮演着重要的角色。

螺栓固定不仅能够保证机械装置的牢固性和安全性，同时还能够保障机械设备的正常运转。

因此，对于螺栓固定系统的研究一直是机械工程领域中的热点问题。

而本文主要研究基于ANSYS的螺栓固定结合面建模方法。

螺栓在结构中的主要作用是通过扭转力矩来保证结构的牢固性和安全性，因此对于螺栓的建模方法需要考虑到其实际的运动学特性。

本文针对螺纹精度、法兰面边界、堆垛印痕等结合面的特性，将螺栓与接口处装配的零件一起建模，最终获得完整的螺栓固定系统的建模。

在ANSYS中，常见的螺栓建模方法主要有中间线法和螺纹线法。

中间线法的优点在于能够较好地反映螺栓在结构中的运动特性，但其缺点在于建模复杂度较高，时间和计算资源成本也较高。

螺纹线法在模型的建模过程中更加简单，但其对于螺栓的运动特性反映不够准确。

综合考虑建模效率和准确度，本文采用中间线法进行螺栓的建模。

首先，需要将螺栓与接口结构一起加入到ANSYS中进行建模。

接着，我们采用Hex20单元对应接口结构进行网格剖分，并在需要固定的部位将固定边界条件施加在Hex20单元上。

随后，我们将螺栓中心线和螺纹进行建模，并将其划分为多段。

接着，我们在螺栓模型中为边界定义角度变量、梁实体等，使得螺栓能够与固定边界条件对应。

最后采用等距节点网格将整个结构重新网格化，定位螺栓位置并施加约束条件。

建模完毕后，通过ANSYS进行静态和动态分析，获得螺栓结构固定过程中的应力分布、变形情况、高频振动等方面的分析数据。

总之，本文主要研究基于ANSYS的螺栓固定结合面建模方法研究。

通过中间线法对螺栓和接口结构进行合理的建模方法，能够较好地反映出螺栓在结构中的运动特性和固定效果。

通过基于ANSYS的静态和动态分析，能够进一步得到螺栓固定结构在不同情况下的建模数据，对于机械结构的设计和优化具有重要的指导意义本文研究了基于ANSYS的螺栓固定结合面建模方法，探讨了螺栓运动特性的反映和固定效果的预测。

Ansys模拟表面效应单元模拟带穿透圆孔螺栓的弹塑性扭转问题问题描述用 ANSYS 表面效应单元模拟对带穿透圆孔螺栓施加扭转荷载，载荷和边界条件:沿螺栓上端的扭矩 Mt 等效为切向等效切应力：q=100MPa，底部固定 (UX=UY=UZ=0)。

设:螺栓直径 d=100mm，螺栓长度 L=400mm，螺帽直径 D=160mm,螺帽高度 H=30mm。

在螺栓长度一半处穿透圆孔直径 d=10mm。

材料的弹性模量为 E=200GPa，泊松比 v=0.3，材料应力—应变关系为 ANSYS 非线性弹塑模型--Voce 非线性等向强化 (NLISO)：σ=250+600*[1-EXP(-16.9*εP)(MPa),屈服强度σY = 250MPa ，假设为各向同性硬化材料，使用 Mises 屈服准则和关联流动法则。

1Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add→select Solid Brick 8node185→O K2Main Menu: Preprocessor →Material Props → Material Models→Structural → Nonlinear →Inelastic→ Rate independent → Isotropic hardening plasticity → Mises plasticity → Nonlinear→ inputEX:200e3, PRXY:0.3 → Sigy0：250， R o=0，Rinf=600,b=16.9→ OK3生成带帽螺栓。

分别生成中空圆环状的螺帽(R=80mm, r=50mm, H=30mm)和圆柱状的螺栓(r=50mm，L=400mm)，然后用布尔命令 Glue，将两体结合.生成竖直圆孔，先平移工作平面Utility Menu→WorkPlane→offset WP by Increments：X,Y, Z Offsets 输入0，0，200 点击 ApplyXY，YZ，ZX Angles 输入 0，－90， 0 点击 OK。

ansys螺钉连接的处理方法ANSYS螺钉连接的处理方法螺钉连接是机械设计中常用的一种连接方式，它主要适用于两个或多个部件的连接。

在进行机械分析时，通过使用ANSYS软件可以方便地模拟螺钉连接，进而得到该连接的强度和可靠性。

本文将介绍ANSYS螺钉连接的处理方法，以帮助读者在机械设计过程中使用该软件进行螺钉连接的模拟分析。

一、建立模型首先，在ANSYS软件中导入需要进行螺钉连接分析的模型。

导入的模型需要包括螺钉、螺母、垫圈以及被连接的部件等。

此外，还需要对模型进行几何参数的定义，例如螺钉直径、螺距、角度等。

二、定义材料属性在进行螺钉连接分析前，还需要为模型中的材料定义属性。

这些属性包括描绘材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等。

这些属性的定义可以使用ANSYS中的材料库，也可以根据具体的材料进行手动设定。

三、设定约束和载荷在ANSYS中，为了保证分析结果的精确性，需要对模型进行约束和载荷的设定。

对于螺钉连接分析，一般情况下需要给被连接的部件施加由螺钉产生的预紧力，同时需要考虑外力对部件的作用。

这些都需要在ANSYS中进行明确设定。

四、进行力学分析在进行完以上设定后，就可以使用ANSYS对螺钉连接进行力学分析。

在进行分析过程中，需要设置仿真时间，以便ANSYS计算出模型在受载状态下的行为。

此外，还需要针对具体的连接模型设置求解器来解决模型所涉及的非线性或者其他复杂的物理现象。

五、分析结果展示分析结果可以在ANSYS中通过多种方式呈现。

比如，可视化图形、动画、数据图表等。

可以通过这些结果来详细了解螺钉连接的强度和可靠性，以及必要的响应和位移信息。

综上所述，ANSYS软件具有强大的模拟分析能力，可以方便地进行螺钉连接的模拟分析。

通过以上的操作步骤，读者可以清晰地了解整个分析的流程，快速得到可靠的分析结果。

这对于机械设计师来说无疑是一种非常有价值的工具和资源。

ansys螺栓连接的处理方法在机械设计中，螺栓连接是一种常见的连接方式。

螺栓连接的优点是连接紧固力大，可拆卸性好，适用于各种工况。

在使用螺栓连接时，需要考虑螺栓的强度和连接的可靠性。

本文将介绍如何使用ansys软件进行螺栓连接的处理方法。

一、建立模型需要建立螺栓连接的模型。

在ansys中，可以使用DesignModeler或SpaceClaim进行建模。

建模时需要考虑螺栓的几何形状、材料和连接方式等因素。

在建模时，需要注意螺栓的直径、长度、螺纹等参数的设置。

二、设置材料属性在进行螺栓连接分析前，需要设置螺栓和连接件的材料属性。

在ansys中，可以使用材料库中的材料或自定义材料。

在设置材料属性时，需要考虑材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等参数。

三、设置边界条件在进行螺栓连接分析前，需要设置边界条件。

在ansys中，可以设置螺栓和连接件的约束和载荷。

在设置约束时，需要考虑螺栓和连接件的实际约束情况。

在设置载荷时，需要考虑螺栓和连接件的实际载荷情况。

四、进行螺栓连接分析在设置好模型、材料属性和边界条件后，可以进行螺栓连接分析。

在ansys中，可以使用静力学分析或非线性分析进行螺栓连接分析。

在进行分析时，需要考虑螺栓和连接件的实际工作情况。

五、分析结果处理在进行螺栓连接分析后，需要对分析结果进行处理。

在ansys中，可以使用PostProcessor进行结果处理。

在处理结果时，需要考虑螺栓和连接件的实际工作情况。

可以对应力、应变、位移等参数进行分析。

六、优化设计在进行螺栓连接分析后，可以对模型进行优化设计。

在ansys中，可以使用OptiSLang进行优化设计。

在进行优化设计时，需要考虑螺栓和连接件的实际工作情况。

可以对螺栓的直径、长度、螺纹等参数进行优化设计。

七、总结螺栓连接是一种常见的连接方式，在机械设计中应用广泛。

在使用ansys进行螺栓连接分析时，需要考虑螺栓的几何形状、材料和连接方式等因素。

在进行分析时，需要考虑螺栓和连接件的实际工作情况。

机械工程分析软件应用ANSYS 作业二姓名：学号：专业班级：电话：1. 点击Utility Menu→Work Plane→Change Active CS to→Global Cylindrical。

激活全局圆柱坐标系。

2. 创建点。

选取Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Key points→In Active CS。

将会弹出图1所示对话框，在“NPT”文本框中输入“1”，在“X,Y,Z”文本框中分别输入（0.008,0，-0.002），点击，在“NPT”文本框中输入“2”，在“X,Y,Z”文本框中分别输入（0.008,90，-0.0015），点击，在“NPT”文本框中输入“3”，在“X,Y,Z”文本框中分别输入（0.008,180，-0.001），点击，在“NPT”文本框中输入“4”，在“X,Y,Z”文本框中分别输入（0.008,270，-0.0005），点击，在“NPT”文本框中输入“5”，在“X,Y,Z”文本框中分别输入（0.008,0，0）。

单击按钮。

得到如图2所示关键点。

图1 图23. 创建螺旋线。

点击命令：Main menu →Preprocessor→Modeling→Copy→Lines→Lines →In Active Coord。

弹出如图3所示对话框，分别拾取关键点1、2,2、3,3、4,4、5。

创建螺旋线如图3.1所示，单击按钮。

得到螺旋线如图4所示。

图3 图3.1图44.合并关键点。

选取命令如下：Main Menu→Preprocessor→Numbering Ctrls→Merge Items。

弹出如图5所示对话框。

将文本框中的的“Label”改为“Key points”，单击按钮。

为下一步布尔运算做准备。

图55. 布尔运算。

选取命令如下所示：Main menu→Prerocessor→Modeling→Operate→Booleans →Add→Lines。