请教：螺栓预紧力施加_Prets179_含螺纹牙（附命令流））

zoneofchen

最近在做螺纹副预紧相关工作，参考了相关例子，但预紧效果不明显。

该计算模型如图1所示，考察螺栓预紧力30N，工作载荷为100N时螺纹副的受力情况。

相应命令流见附件,其有限元模型及预紧截面位置如图2所示，问题如下：
1）
施加位移即在Sload中选取Disp, 可以求解但几乎看不到预期的预紧效果，而且螺栓剖分面位于上部和底部两种情况其预紧面拉伸方向如图所示，啮合部分不能实现预紧效果；
2）
施加力即在Sload中选取Force, 模型收敛存在问题，但是不预紧时在工作载荷下模型收敛。


附上命令流，请大家提提意见：


############螺纹副上部预紧方案，施加位移（选择Sload中选中Force即可施加力载荷）
finish
/clear,start
/NERR,5,10000,
/prep7
/UDOC,1,CNTR,RIGH   
/PLOPTS,DATE,0  
/TRIAD,OFF  
/REPLOT
/PLOPTS,MINM,1
et,1,42
mp,ex,1,2.1e5
mp,prxy,1,0.3
KEYOPT,1,3,1
!*************
!set parameters
!*************
Angle=3.1415926*30/180

Num_screw_B=9
Num_screw_N=Num_screw_B-3
bottom_num=2!
gap=0
pitch=1.25
Radius_B=5              !螺纹段外径
!Radius_B_mid=9.188
Height=sqrt(3)*pitch/2
Radius_inner_B=Radius_B-7*Height/8   !螺纹段内径
!Radius_B_mid=Radius_B-(Radius_B-Radius_inner_B)*3/5
Radius_B_mid=Radius_B-Height*3/8
slop_B=(7*Height/8)*tan(Angle)
top_W_b=(pitch-2*slop_B)
!bottom_w_b=pitch-2*slop_B-top_W_b
                  
Nut_thickness=3.75    !Nut_right

Radius_N=Radius_B                 ! 螺纹段外径
Radius_inner_N=Radius_N-5*Height/8
top_W_N=pitch/4
bottom_W_N=pitch/8
slop_N=(pitch-top_W_N-bottom_W_N)/2
!Fillet_B=0.156
Fillet_B=sin(Angle)*Height/(6*(1-sin(Angle)))
F_tal=100
!*************
!Modeling
!*************
k,1,Radius_inner_B,                !螺栓
k,2,Radius_B,slop_B,                       !Create lines
k,3,Radius_B,slop_B+top_W_b
kgen,Num_screw_B+1,1,3,1,,Pitch
*do,i,1,Num_screw_B*3,1                 !Create lines
l,i,i+1
*enddo
*do,i,1,3*(Num_screw_B-1),3
lfillt,i+2,i+3,Fillet_B
*enddo
*get,knum_1,kp,0,num,max           
*get,lnum_1,line,0,num,max
k,,,ky(Num_screw_B*3+1)
k,,
l,1,knum_1+2
l,knum_1+1,knum_1+2
l,knum_1+1,(Num_screw_B)*3+1
al,all
numcmp,all
*get,knum,kp,0,num,max             !螺母
*get,lnum,line,0,num,max
k,,Radius_N,tan(Angle)*Height/4-top_W_N-slop_N+Pitch*bottom_num
k,,Radius_inner_N,tan(Angle)*Height/4-top_W_N+Pitch*bottom_num
k,,Radius_inner_N,tan(Angle)*Height/4+Pitch*bottom_num
k,,Radius_N,tan(Angle)*Height/4+slop_N+Pitch*bottom_num
kgen,Num_screw_N+1,knum+1,knum+4,1,,Pitch
*do,i,knum+1,knum+4*Num_screw_N-1
l,i,i+1
*enddo
numcmp,all
*get,knum_2,kp,0,num,max            
*get,lnum_2,line,0,num,max
k,,Nut_thickness+Radius_inner_N,ky(knum+4*Num_screw_N)
k,,Nut_thickness+Radius_inner_N,ky(knum+1)
l,knum+1,knum_2+2
l,knum_2+2,knum_2+1
l,knum_2+1,knum+(Num_screw_N)*4
*get,lnum_3,line,0,num,max
lsel,s,,,lnum_1+4,lnum_3
al,all
allsel,all
wpcsys,,0
wpoff,Radius_B-(Radius_B-Radius_inner_B)*1.1
wprota,,,90
asbw,all
wpoff,,,-Radius_B+(Radius_B-Radius_inner_B)*1.1+Radius_inner_N+(Radius_N-Radius_inner_N)*1.3
asbw,all
numcmp,all
*get,lnum_3,line,0,num,max

asel,s,,,2
allsel,below,area
wpcsys,,0
csys,0
kwpave,knum
wprota,,90
*do,i,1,Num_screw_B-1
wpoff,,,-pitch
asbw,all
*enddo

asel,s,,,1
allsel,below,area
wpcsys,,0
csys,0
kwpave,knum+1
wprota,,90
*do,i,1,Num_screw_N-1
wpoff,,,-pitch
asbw,all
*enddo
allsel,all
aplot,all
kwpave,knum-1
csys,4
asel,s,,,2
arsym,z,all
aglue,all
allsel,all
wpoff,,,-pitch/2
asbw,all

esize,(Radius_B-Radius_inner_B)/8
asel,s,loc,x,Radius_B-(Radius_B-Radius_inner_B)*1.1,Radius_inner_N+(Radius_N-Radius_inner_N)*1.3
amesh,all
allsel,all
esize,3*(Radius_B-Radius_inner_B)/8
asel,u,loc,x,Radius_B-(Radius_B-Radius_inner_B)*1.1,Radius_inner_N+(Radius_N-Radius_inner_N)*1.3
amesh,all
allsel,all
csys,0
lsel,s,loc,x,Radius_inner_B,Radius_N
lrefine,all,,,1
allsel,all
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

csys,0
nsel,s,loc,y,11.875
esln,s
!nsle,s
psmesh,1,ps_1,,all,,0,y,,1170
allsel,all
   !SLOAD,1,9,tiny,F,0.0001,1,2
!SLOAD,1,9,LOCK,F,1,1,2
!SLOAD,1,9,LOCK,disp,0.5e-2,1,2
!SLOAD,1,9,LOCK,disp,0.5e-2,1,2
SLOAD,1,9,LOCK,disp,0.2,1,2

/COM, CONTACT PAIR CREATION - START      !contact pairs
MP,MU,1,0.2
MAT,1   
R,5
REAL,5  
ET,6,169
ET,7,172
KEYOPT,7,9,0
KEYOPT,7,10,2   
R,5,
! Generate the target surface
asel,s,,,3
lsla,s                  !!!modify
CM,_TARGET,LINE
TYPE,6  
NSLL,S,1
ESLN,S,0
ESURF  

! Generate the contact surface   
asel,s,,,4
lsla,s                             !!!modify
CM,_CONTACT,LINE
TYPE,7  
NSLL,S,1
ESLN,S,0
ESURF   
ALLSEL  
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,6  
ESEL,A,TYPE,,7  
ESEL,R,REAL,,5  
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END   
allsel,all

nsel,s,loc,y,ky(knum_2+1)
nsel,r,loc,x,Radius_inner_N+(Radius_N-Radius_inner_N)*1.3,Nut_thickness+Radius_inner_N
d,all,uy
allsel,all

/solu
autots,1
nlgeom,1
NSUBST,5,8,3
!CNVTOL,F, ,1,2, ,
!neqit,50
solve
/post1
plnsol,u,sum
plnsol,s,eqv
PLNSOL, EPEL,Y, 0,1.0  


[ 本帖最后由 zoneofchen 于 2008-3-27 16:58 编辑 ]

zoneofchen

希望和大家帮提提意见好，谢谢：）

wangyancai

真希望能解决啊

xsrose376

30N的预紧力好像小了点吧

zoneofchen

摩擦有考虑，模型为2D，没有考虑螺旋升角影响~
不少文献已经证明了2D模型的可行性~

lizhanhui

谢谢
学习一下！

beveron88

对于轴对称问题，为什么设置contact pair 的时候就不用设置轴对称呢？？

文枫

请问：如果施加预紧力处的面被分割为两块，aglue后划分网格！这时怎么施加预紧力
我查阅了一些资料说要用eintf，怎么用？
请楼主和版主赐教！

kukuleboy

学习中！！！！！！！！

cccjob699

为什么设置contact pair 的时候就不用设置轴对称

richonlinedeal

大牛，明天学习一下

ahua326

很好的 没有做过这方面的例子 学习而来

wfg1234

psmesh,1,ps_1,,all,,0,y,,1170
这个命令提示出错误，故你的命令流存在问题。

mlhuan

wfg1234 发表于 2011-9-23 14:22
psmesh,1,ps_1,,all,,0,y,,1170
这个命令提示出错误，故你的命令流存在问题。

呵呵，运行了一下这个命令，我也感觉是。预紧面好像有点问题。

unsichtbar

1、左侧螺纹网格节点没有重合 （计算不收敛很可能是这个原因）
2、psmesh,1,ps_1,,all,,0,y,,1170 改成 psmesh,1,ps_1,,all,,0,y,,1158（1158号节点才是中截面）
3、最好是以预紧力方式施加，如 SLOAD,1,PL01,LOCK,FORCE,30,1,2
4、30N也太小了吧，什么螺钉啊？一般工程用M10螺钉，预紧力在10000N左右

heukevin

很牛逼，谢谢楼主的程序，学习学习

adidas04

unsichtbar 发表于 2011-9-25 19:50
1、左侧螺纹网格节点没有重合 （计算不收敛很可能是这个原因）
2、psmesh,1,ps_1,,all,,0,y,,1170 改成 psm ...

同样学习了

qiyi7711

:):):):):)

myd

学习而来