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SOLIDWORKS Simulation螺栓连接器

2017-3-31 13:13| 发布者: TerryZhang| 查看: 658| 评论: 0

摘要: 概述: 以传统方式对螺栓和螺钉接头进行建模和分析可以说非常困难,这是因为这种模拟必须考虑螺栓预紧力和剪切力的影响。SOLIDWORKS Simulation提供处理此类分析问题的方法:虚拟螺栓接头(如图1)。使用者可以了解螺 ...
概述:
    以传统方式对螺栓和螺钉接头进行建模和分析可以说非常困难,这是因为这种模拟必须考虑螺栓预紧力和剪切力的影响。solidworks Simulation提供处理此类分析问题的方法:虚拟螺栓接头(如图1)。使用者可以了解螺栓上的轴向反作用力和抗剪反作用力,以确定螺栓强度;还可以确定特定螺栓大小所产生的锁模力以及锁紧扭矩是否足以克服外部负载。

SOLIDWORKS Simulation设置了螺栓智能分析工具,设计工程师只需定义几个必须的参数,即可让程序

执行复杂的计算。用户必须定义的参数(如图2)包括:螺栓连接类型、与螺栓头接触的法兰面、螺杆、螺母(若该接头为螺钉,则不需要螺母)、螺栓直径、螺栓材料以及螺栓预载。如果使用者提供螺栓锁紧扭矩和扭矩系数以确定螺栓螺纹上的摩擦力,SOLIDWORKS Simulation可以自动计算螺栓预载。若以传统方式对螺栓和螺钉接头进行建模和分析可以说非常困难和麻烦,而且这种模拟必须考虑螺栓预紧力和剪切力的影响。

SOLIDWORKS Simulation要求使用者确定螺栓将接触的面、螺栓直径和材料等项目。利用这些信息,SOLIDWORKS Simulation就可以计算并给出确定螺栓大小所需的结果。
所有这些输入都可以在一个对话框中完成。在完成求解后,SOLIDWORKS Simulation会提供以下结果:作用在该螺栓上的轴向力、剪切力以及扭矩。
SOLIDWORKS Simulation也可以模拟接地螺栓的特性,例如红绿灯灯柱底部上的螺栓特性,在这种情况下,

螺栓是埋入到人行道的混凝土中的。对于接地螺栓,SOLIDWORKS Simulation使用虚拟壁选项模拟混凝土地面,因而大大减小了分析模型的规模。
螺栓连接的一般性假设:
在SOLIDWORKS Simulation中关于螺栓连接是基于以下假设条件的。螺栓头/垫圈和螺母接触面一直保持接触,不会在剪切负载下滑动(具有无限大的摩擦);如果在螺栓选项中选择了紧密配合选项,螺栓杆是刚性连接穿过通孔。他们不能滑动或者在剪切负载下变形。在螺栓中无间隙或者弹性。另外,在任何情况下,螺栓杆不需要与通孔相结合。
螺栓紧密配合选项:
如果螺栓柄的半径等于与其中至少一个零部件相关联的圆柱面的半径,则复选此选项。设定为紧密配合的圆柱面被该程序设为刚性,它只与螺栓柄一起作为刚性实体产生变形。模拟结果取决于螺栓带螺母还是不带螺母,如图3所示。
    紧密配合选项必须选择通孔,那是假设螺栓没有径向间隙,类似于“堵”上孔。实际上,SOLIDWORKS Simulation保证孔包围着螺栓刚体,以至于无局部变形。这个结果造成螺栓/孔刚度过大,因此使用时需要注意。

螺栓材料定义:
    螺栓材料目前只能是线性材料,可以自己定义或者从SOLIDWORKS Simulation材料库中选择。如果从材料库中选择了材料,SOLIDWORKS Simulation复制该材料的弹性模数、泊松比和热膨胀系数到螺栓的定义中,但是它不会连接螺栓到材料中实现双向相关。因此改变库的材料定义不会影响现有的螺栓定义。同理,该材料的失效准则(降伏强度,疲劳强度)亦不会使用到螺栓中。

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