在 Creo Ansys Simulation 中定义紧固件
定义紧固件
要在两个或多个凸缘之间创建紧固件理想化,请执行以下步骤:
1. 单击 > 。“紧固件定义”(Fastener Definition) 对话框随即打开。
2. 选择要通过其创建紧固件的螺栓孔或螺栓孔轴的内侧曲面。选定曲面必须为实体圆柱曲面。
3. 根据选定的螺栓孔和参考,系统将自动计算紧固件尺寸并将其显示在对话框中。您可以更改以下尺寸的值:
◦ “螺杆直径”(Shank diameter):确保螺杆直径小于螺栓孔直径。
◦ “头部直径”(Head diameter):确保螺栓头直径大于螺栓孔直径。
◦ “材料”(Material):单击“更多”(More),然后从 Fastener-Materials 文件夹中选择一种材料。紧固件材料只能是线性各向同性材料。
要创建多个具有相同参数的紧固件,请按住 CTRL 键并选择多个具有相同尺寸的螺栓孔。
选择另一个螺栓孔,然后单击“重复”(Repeat) 创建具有相同属性的另一个紧固件。
4. 要创建通过两个互不接触但具有同轴孔的凸缘的紧固件,请选中“通过单独的同轴孔创建紧固件”(Create fastener through the separated coaxial holes) 复选框。
5. 单击“确定”(OK) 以创建紧固件。紧固件将显示在“模型树”中的“紧固件”(Fasteners) 节点下。
创建用于获取紧固件结果数量的探测
以下紧固件结果数量可用。可以创建仿真探测来研究模型上不同位置的这些结果:
结果数量 | 类型 |
|---|
紧固件轴向应力 | 最大值 最小值 平均值 |
紧固件剪切力总和 | 最大值 最小值 平均值 |
紧固件剪切力 Y | 最大值 最小值 平均值 |
紧固件剪切力 Z | 最大值 最小值 平均值 |
紧固件转矩 | 最大值 最小值 平均值 |
紧固件拉伸安全系数 (FoS)* | |
紧固件剪切安全系数 (FoS)* | |
| * - 为拉伸安全系数或剪切安全系数创建探测时,一次只能选择一个紧固件。对于所有其他结果数量,可以选择多个紧固件。 |
紧固件 FoS 测量的计算
为了提供有关螺栓连接强度的设计指导,ANSYS 使用 ASD.2 基于 AISC J3 部分计算螺栓安全系数。有多种规范和标准可用于控制螺栓连接,其中 AISC ASD 是一种基于应力的无滑动连接方法。由于此方法不是基于载荷类型进行分类,因此可以为多种应用提供设计指导。
要计算紧固件安全剪切系数,请使用以下公式:
Shear FoS =Fnv/frv
其中:
Fnv 是螺栓的剪应力极限,frv 是通过软件计算的螺栓最大剪应力。螺栓的剪应力极限 Fnv 是使用螺栓屈服应力极限基于以下公式计算得出的:
Fnv = Fnt/1.66
其中 Fnt 是螺栓的屈服应力极限,1.66 来自 AISC 表 J3.2,是指有螺纹时螺栓最小拉伸屈服应力与剪切屈服应力之比,这是极值分析。
要计算螺栓拉伸安全系数,请使用下面的公式:
Tensile FoS=min(F'nt,Fnt)/ft
其中 F'nt 是经修正的螺栓拉伸和剪切屈服应力极限,ft 是通过软件计算的螺栓最大拉伸应力。修正的屈服应力极限 F'nt 在 ASD 计算的 AISC 方程 J3-3b 中定义为 Fnt 的最小值,或
F'nt =1.3 Fnt-2Fnt/Fnv x frv
其中,将剪应力极限 Fnv 替换为屈服应力极限 Fnt,除以 1.66,如上所示,F'nt 将求解下面的方程:
F'nt=1.3 Fnt – 3.33frv