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螺栓強度校核總結

本文來源: 百德 責任編輯: 發布日期: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??刹捎靡韵聝煞N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時的應力。雖然該建模方法得不到螺栓真正地應力狀態,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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