一个螺栓连接模拟例子包含预紧力.docx
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一个螺栓连接模拟例子包含预紧力
螺栓连接模拟（命令流）
/PREP7
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参数定义!
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hc=400!
柱截面高度
bc=200!
柱截面宽度
tcf=10!
柱翼缘厚度
tcw=8!
柱腹板厚度
lc=1100!
柱构件伸出长度
tep=20!
端板厚度
bep=bc+20!
端板宽度
HEP1=hc+200!
端板高度
tst=10!
端板外伸部分加劲肋厚度
hst=80!
端板外伸部分加劲肋高度
bst=bc/2-5!
端板外伸部分加劲肋高度
lbt=2*tep!
螺栓杆长度
dbt=20!
螺栓杆直径或有效直径
dbth=31.4!
螺栓头和螺母直径
lbth=12.5!
螺栓头厚度
preten=155000!
螺栓施工预拉力
miu=.4!
端板间抗滑移系数
hb=400!
梁截面高度
bb=200!
梁截面宽度
tbf=8!
梁翼缘厚度
tbw=6!
梁腹板厚度
lb1=870!
梁构件伸出长度
lb2=200!
梁构件伸出的水平加载断长度
hb1=362!
梁最左端高度
dh0=dbt+2!
螺栓孔直径
randa=0.05!
梁的坡度
aa=50!
螺栓中心到梁翼缘边缘（非受力方向）的距离
aa1=50!
螺栓中心到梁翼缘边缘（受力方向的距离
ab=120!
一二排螺栓间距
displa=-50!
施加的位移荷载大小
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建模开始!
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梁模型!
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block,o,tep,-hep1/2,hep1/2,0,bep/2
block,-tep,0,-hep1/2-100+4*tcf,hep1/2,0,bep/2
k,20,tep,hb/2
k,21,tep,hb/2-tbf
k,22,tep+lb1,hb/2-tbf+lb1*randa
k,23,tep+lb1,hb/2+lb1*randa
k,24,tep,hb/2,bb/2
k,25,tep,hb/2-tbf,bb/2
k,26,tep+lb1,hb/2-tbf+lb1*randa,bb/2
k,27,tep+lb1,hb/2+lb1*randa,bb/2
v,20,21,22,23,24,25,26,27
k,28,tep,hb/2-tbf
k,29,tep,-hb/2+tbf
k,30,tep+lb1,-hb/2+tbf+lb1*randa
k,31,tep+lb1,hb/2-tbf+lb1*randa
k,32,tep,hb/2-tbf,tbw/2
k,33,tep,-hb/2+tbf,tbw/2
k,34,tep+lb1,-hb/2+tbf+lb1*randa,tbw/2
k,35,tep+lb1,hb/2-tbf+lb1*randa,tbw/2
v,28,29,30,31,32,33,34,35
block,tep+lb1,tep+lb1+lb2,hb/2-tbf+lb1*randa,hb/2+lb1*randa,0,bb/2
block,tep+lb1,tep+lb1+lb2,-hb/2+tbf+lb1*randa,hb/2-tbf+lb1*randa,0,tbw/2
vgen,2,3,5,2,,-hb+tbf,,,0
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颜色区分volumn!
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/PNUM,KP,0
/PNUM,LINE,0
/PNUM,AREA,0
/PNUM,VOLU,1
/PNUM,NODE,0
/PNUM,TABN,0
/PNUM,SVAL,0
/NUMBER,1
/PNUM,ELEM,0
/REPLOT
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柱模型!
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端板对接斜坡!
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端板对接斜坡!
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k,80,-tep,-hep1/2-100+4*tcf
k,81,-tep,-hep1/2-100
k,82,-tep+tcf,-hep1/2-100
k,83,0,-hep1/2-100+4*tcf
k,84,-tep,-hep1/2-100+4*tcf,bep/2
k,85,-tep,-hep1/2-100,bep/2
k,86,-tep+tcf,-hep1/2-100,bep/2
k,87,0,-hep1/2-100+4*tcf,bep/2
v,80,81,82,83,84,85,86,87
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柱翼缘!
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block,-tep,-tep+tcf,-hep1/2-100,-hb/2-lc,0,bc/2
block,-tep-hc+tcf,-tep-hc+2*tcf,-hb/2-lc,hb/2-（hc-2*tcf）*randa,0,bc/2
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柱腹板!
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k,89,-tep-hc+2*tcf,-hb/2-lc
k,90,-tep,-hb/2-lc
k,92,-tep-hc+2*tcf,hb/2-（hc-2*tcf）*randa-tbf
k,91,-tep,hb/2-tbf
k,93,-tep-hc+2*tcf,-hb/2-lc,tcw/2
k,94,-tep,-hb/2-lc,tcw/2
k,96,-tep-hc+2*tcf,hb/2-（hc-2*tcf）*randa-tbf,tcw/2
k,95,-tep,hb/2-tbf,tcw/2
v,89,90,91,92,93,94,95,96
k,98,-tep,hb/2
k,97,-tep-hc+2*tcf,hb/2-（hc-2*tcf）*randa
k,100,-tep,hb/2,bb/2
k,99,-tep-hc+2*tcf,hb/2-（hc-2*tcf）*randa,bb/2
v,91,92,97,98,95,96,99,100
block,-tep-hc+2*tcf,-tep,-hb/2,-hb/2+tst,tcw/2,tcw/2+bst
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端板外伸加劲肋!
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k,109,tep,hb/2
k,110,tep+hst,hb/2+hst*randa
k,111,tep,hb/2+hst
k,112,tep,hb/2,tst/2
k,113,tep+hst,hb/2+hst*randa,tst/2
k,114,tep,hb/2+hst,tst/2
V,109,110,111,112,113,114
k,115,tep,-hb/2
k,116,tep+hst,-hb/2+hst*randa
k,117,tep,-hb/2-hst
k,118,tep,-hb/2,tst/2
k,119,tep+hst,-hb/2+hst*randa,tst/2
k,120,tep,-hb/2-hst,tst/2
V,115,116,117,118,119,120
k,121,-tep,hb/2
k,122,-tep-hst,hb/2-hst*randa
k,123,-tep,hb/2+hst
k,124,-tep,hb/2,tst/2
k,125,-tep-hst,hb/2-hst*randa,tst/2
k,126,-tep,hb/2+hst,tst/2
v,121,122,123,124,125,126
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梁加劲肋!
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wpoff,tep+lb1+lb2/2,-hb/2+tbf+lb1*randa,0
block,-tst/2,tst/2,0,hb-2*tbf,tbw/2,tbw/2+bst
block,75-tst/2,tst/2+75,0,hb-2*tbf,tbw/2,tbw/2+bst
block,-75-tst/2,-75+tst/2,0,hb-2*tbf,tbw/2,tbw/2+bst
wplane,,0,hb/2+100-aa,bep/2-aa1,0,hb/2+aa+10,bep/2-aa1,0,hb/2-aa+100+10,bep/2-aa1+10
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端板打孔!
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cylind,dh0/2,,-tep-10,tep+10,0,360
vsel,S,LOC,Y,hb/2+100-aa
vgen,2,all,,,,-ab,,,0
vgen,2,all,,,,-（hep1-2*aa-ab）,,,0
cm,bolt,volu
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布尔运算!
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vsel,s,loc,x,-tep+5,tep
VSEL,U,,,bolt
cm,endplate,volu
cmsel,all
VSBV,endplate,bolt,keep
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建螺栓!
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cylind,dbt/2,,-tep,tep,0,360
cylind,dbth/2,,-tep-lbth,-tep,0,360
cylind,dbth/2,,tep,tep+lbth,0,360
wpoff,-ab,0
cylind,dbt/2,,-tep,tep,0,360
cylind,dbth/2,,-tep-lbth,-tep,0,360
cylind,dbth/2,,tep,tep+lbth,0,360
wpoff,-（hep1-2*aa-ab）,0
cylind,dbt/2,,-tep,tep,0,360
cylind,dbth/2,,-tep-lbth,-tep,0,360
cylind,dbth/2,,tep,tep+lbth,0,360
wpoff,ab
cylind,dbt/2,,-tep,tep,0,360
cylind,dbth/2,,-tep-lbth,-tep,0,360
cylind,dbth/2,,tep,tep+lbth,0,360
allsel,all
NUMMRG,ALL,,,,LOW
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粘贴柱腹板翼缘端板和相应的加劲肋!
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vsel,s,loc,x,-tep-hc,0
vsel,u,loc,x,0,tep
VGLUE,all
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粘贴梁腹板翼缘端板和相应的加劲肋!
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vsel,s,loc,x,0,lb1+lb2+tep
vsel,u,loc,x,-tep,0
VGLUE,all
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粘贴螺栓!
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vsel,s,loc,z,bep/2-aa1
VGLUE,all
cm,bolt,volu
ALLSEL,ALL
NUMMRG,ALL,,,,LOW
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定义材料和单元属性!
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下面定义材料1，Q345钢材用于梁柱端板!
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et,1,solid92
mp,ex,1,206e3
mp,prxy,1,0.3
tb,biso,1,1,2
tbtemp,0
tbdata,,345,0,,,,
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下面定义材料2，用于高强螺栓!
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mp,ex,2,206e3
mp,prxy,2,0.3
tb,biso,2,1,2
tbtemp,0
tbdata,,940,0,,,,
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给单元附材料号和属性!
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高强螺栓附属性!
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cmsel,s,bolt
VATT,2,,1,0
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梁柱端板附属性!
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ALLSEL,ALL
cmsel,u,bolt
VATT,1,,1,0
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网格划分!
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mesh螺栓杆!
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cmsel,s,bolt
vsel,r,loc,x,0
LSEL,s,radius,,dbt/2
LESIZE,all,,,4,,,,,1
LSEL,s,length,,2*tep
LESIZE,all,,,10,,,,,1
MSHAPE,1,3D
MSHKEY,0
VMESH,all
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mesh螺栓头和螺母!
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cmsel,s,bolt
vsel,u,loc,x,0
LSEL,s,radius,,dbth/2
LESIZE,all,,,4,,,,,1
LSEL,s,radius,,dh0/2
LESIZE,all,,,8,,,,,1
LSEL,s,length,,lbth
LESIZE,all,,,2,,,,,1
VMESH,all
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mesh端板!
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先建endplate的component!
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allsel,all
vsel,s,loc,x,-tep+tcf/2,tep
vsel,u,loc,x,0
cm,endplate,volu
ESIZE,bep/10
VMESH,all
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mesh柱!
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vsel,s,loc,x,-tep-hc,0
vsel,r,loc,z,0,tcf
vsel,u,loc,y,hb/2,hb/2+hst
cm,col_web,volu
eSIZE,hc/8
VMESH,all
vsel,s,loc,x,-tep-hc,0
cmsel,u,bolt
cmsel,u,endplate
cmsel,u,col_web
eSIZE,bc/6
VMESH,all
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mesh梁!
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vsel,s,loc,x,tep,tep+lb1+lb2
cmsel,u,bolt
lsel,s,loc,x,tep+lb1+lb2
LSEL,r,length,,bb/2
LESIZE,all,bb/6
lsel,s,loc,x,tep+lb1+lb2
LSEL,r,length,,hb-2*tbf
LESIZE,all,hb/8
VMESH,all
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接触建立!
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allsel,all
cmsel,s,endplate
ASLV,S
asel,r,loc,x
asel,u,loc,y,-hep/2,-hep/2-10
cm,target1,area
allsel,all
cmsel,s,endplate
ASLV,S
asel,r,loc,x
asel,r,loc,y,-hep/2,-hep/2-10
cm,contact1,area
cmsel,s,target1
cmsel,a,contact1
MP,MU,1,miu
MAT,1
R,3
REAL,3
ET,3,170
ET,4,174
KEYOPT,4,9,0
ASEL,S,,,target1
TYPE,3
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF,ALL
ASEL,S,,,contact1
TYPE,4
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF,ALL
ALLSEL
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对高强螺栓psmesh!
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cmsel,s,bolt
vsel,r,loc,x,
cm,boltshank1,volu
PSMESH,1,bolt1,,v,1,0,x,
PSMESH,2,bolt2,,V,22,0,x,
PSMESH,3,bolt3,,V,27,0,x,
PSMESH,4,bolt4,,V,30,0,x,
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下面施加荷载和位移条件进行求解
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下面施加loadstep1,边界约束条件、柱轴向压力和螺栓预拉力
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ALLSEL,ALL
FINISH
/SOLU
ANTYPE,0
NLGEOM,1
auto,on
NSUBST,10,0,0
OUTRES,alL,1
NEQIT,200
CNVTOL,F,,0.01,2,,!
gaibianshoulianbiaozhun
ASEL,S,LOC,Z,
DA,all,SYMM
nsel,s,loc,y,-（hb/2+lc+1）
D,all,ALL
ALLSEL,ALL
SLOAD,ALL,9,LOCK,FORC,preten,1,2!
预紧力载荷
FINISH
/SOLU
LSWRITE,1,
solve
save
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下面施加loadstep2,粱端荷载
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ALLSEL,ALL
FINISH
/SOLU
ANTYPE,,REST,,,0
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NLGEOM,1
NSUBST,20,5000,1
OUTRES,alL,1
ALLSEL,ALL
num=node（tep+lb1+lb2/2,hb/2+（lb1+lb2/2）*randa,0）
D,num,uy,displa
LSWRITE,2,
ALLSEL,ALL
EPLOT
SAVE
solve
save
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