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螺栓強度校核總結

本文來源: 百德 責任編輯: 發(fā)布日期:2018-08-01
文章導讀

根據機械設計手冊中螺栓強度的計算方法,螺栓的計算分為四種,即:(1)受軸向載荷F的松螺栓連接;(2)只受預緊力F'的緊螺栓連接;(3)即受預緊力F'受軸向載荷F的緊螺栓連接;(4)受橫向載荷作用F0的鉸制孔螺栓連接。其中,螺栓的第三種受力情況在實際工況中是最為常見的。當應用Aaqu來進行螺栓連接的校核計算時,也需要嚴......

根據機械設計手冊中螺栓強度的計算方法,螺栓的計算分為四種,即:

 (1) 受軸向載荷F的松螺栓連接; 

(2) 只受預緊力F'的緊螺栓連接; 

(3) 即受預緊力F'受軸向載荷F的緊螺栓連接; 

(4) 受橫向載荷作用F0的鉸制孔螺栓連接。 其中,螺栓的第三種受力情況在實際工況中是最為常見的。 

當應用Abaqus來進行螺栓連接的校核計算時,也需要嚴格按照螺栓相關的校核計算理論進行。可采用以下兩種計算方式: 

(1) 采用實體單元建模,見下圖。螺栓與連接板、連接板與連接板之間定義接觸,并在螺栓中間加上預緊力。這樣計算出來的結果一般來說比較準確,但建模復雜,計算量大,對于螺栓連接比較多的情況下并不太適合。

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(2) 采用梁單元建模,見下圖。梁單元的兩端點分別于兩端的連接板通過coupling進行連接,不需要定義接觸。除非螺栓受力工況滿足第一種或第四種受力情況,否則這樣計算出來的Mises應力實際上并不是螺栓真正地應力。第一種受力情況,螺栓主要承受的是外部的軸向拉伸力;第四種受力情況,螺栓主要承受的是橫向剪切力。這兩種受力情況,螺栓都不需要承受預緊力,連接板的外力不是由連接板之間的摩擦力來克服的,而是由螺栓本身來克服。從原理上來講,這與螺栓的第三種受力狀態(tài)不吻合。 

盡管如此,這樣的建模方式仍然可以間接地求出螺栓的第三種受力狀態(tài)時的應力。雖然該建模方法得不到螺栓真正地應力狀態(tài),但可以正確求出螺栓受力的邊界條件,即得出梁單元的軸向力和橫向剪切力。得到得軸向力和橫向剪切力后,就可以應用《機械設計手冊》中的公式,計算出相應螺栓的應力。對于螺栓較多的情況,可以人工選擇受力較大的螺栓進行單獨校核,也可以通過python程序進行批處理計算。

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