Abaqus螺栓有限元分析报告Word文档格式.docx

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3的螺纹的升角很小，在度，所以能够假定螺旋升角为0；

C.忽视螺栓和螺母的圆角等细节；

1.3.Abaqus中建模

查阅机械设计手册，获得牙型以下列图所示，在Abaqus中依据下列图所示创立

出3D模型，如图1-1所示。

相同的方式，我们成立螺母的3D模型nut，如图1-2所示。

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图1-1

图1-2

成立资料属性并将其给予模型。

在Abaqus的Property模块中，选择

Material->

Manager->

Create，创立一个名为Bolt&

Nut的新资料，第一设置其弹性系数。

在Mechanical->

Elastic中设置其杨氏模量为193000Mpa，设置其泊松比为

，如图1-4所示。

成立截面。

点击Section->

Creat，成立Solid，Homogeneous的各向同性的截面，选择资料为Bolt&

Nut，如图1-5所示。

将截面属性给予模型。

选择Assign->

Section，选择Bolt模型，而后将刚才建

立的截面属性给予它。

如图1-3所示。

相同，给螺母nut给予截面属性。

图1-3

图1-4

图1-5

而后，我们对成立的3D模型进行装置，在Abaqus中的Assembly模块中，我们同时调入两个模型，而后使用Constraint->

Coaxial命令和Translate和Instance命令对模型进行挪动，最后的装置结果如图1-6所示。

图1-6

第四步，对模型进行网格区分。

进入Abaqus中的Mesh模块，而后选择Bolt

部件，使用按边布种的方式对其进行布种，布种结果如图1-7所示。

在菜单

Mesh->

Control中进行如图1-8所示的设置使用自由网格区分，其他设置使用默

认。

在菜单Mesh->

Elementtype中采用如图1-9所示的设置。

按下Mesh图标，

对工件进行网格区分，最后的结果如图1-10所示。

相同的方式对螺母模型nut进行网格区分，最后结果见图1-11所示。

图1-7

图1-8

图1-9

图1-10

图1-11

第五步，创立剖析步。

在Step模块中，点击Step->

Manager图标，创立新的剖析步，种类为Static，General，名称为Step-Load，其他使用默认设置即可。

第六步，增添拘束条件和载荷。

在Interaction模块中，选择Tools->

Surface-Manager，创立如图1-12所示的表面为会合Load_shang和Load_xia，分别用作加载载荷和拘束。

选择Load模块，在BC->

Creat中创立拘束BC-ENCASTED，选择刚才定义的Load_xia会合，将6个自由度所有拘束，如图1-13所示。

下边我们为模型增添拘束，选择Load->

Create，进入拘束创立界面，选择拘束施加的表面

为我们以前设定的Load_shang，施加的载荷的种类为Pressure，大小为，详细设置如图1-14所示。

图1-12

图1-13

图1-14

第六步，定义接触面。

接触面是Abaqus剖析中特别重要的一环。

进入Abaqus中的Interaction模块，先在Tools->

Surface菜单中设置我们要定义的两个互相接触的面。

如图1-15所示，螺栓上的接触面主假如螺纹的下表面，按着Shift键挨次将其选中。

如图1-16所示，螺母上的接触面主假如螺纹的上表面，相同按着

Shift键挨次将其选中。

设置接触面的属性。

选择Interaction->

Creat中

创立接触面，种类选择面和面接触，选择Mechanical->

TangentialBehavior，输入摩擦系数为，选择Mechanical->

NormalBehavior，接受默认设置，最后设置如图1-17所示。

Creat，创立螺栓和螺母之间的接触，接触，

种类选择刚才定义的接触种类，设置结果如图1-18所示。

图1-15

图1-16

图1-17

图1-18

最后，创立任务，接受默认设置，并提交计算。

1.4.仿真结果

将任务提交计算以后，获得的3维应力云图如图1-19所示。

为了察看更加方便，我们将云图剖开，如图1-20所示。

从云图中我们能够看出，螺栓头部与螺

杆相接触的地方的应力较大，螺栓的螺纹处，因为截面发生变化也齐集着较大的应力。

因为在仿真过程中，将压力施加在螺母的下表面，所以螺母的下方的变形较大，螺母的下方的几条螺纹的受力较大，顶层的两层螺纹几乎不受力。

使用

Abaqus中的工具对题目要求的节点的应力进行丈量，结果如表1所示。

图1-19

图1-20

表1

标号ABC

应力（MPa）