螺栓标准VDI2230-Part 1 包含六章和三个附录;其中最核心的内容在第五章;第五章中对仿真分析最有价值的第五节,其次是第四节。
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笔者一直强调一个观点:
相比仿真分析,传统分析方法(经典分析方法,解析方法,公式方法)掌握起来更容易(当然也需要付出努力,也不是随便看看就能掌握)。但传统方法通用性不高,适用性不强。
掌握仿真分析难度较大,但一旦掌握就可以完成很多分析。所谓君子生非异也,善假于物也。简言之,等于你花很多时间学了一个很牛逼的工具。
VDI2230-Part 2 第七章专门引入了有限元分析,改变了我们对VDI2230-Part 1的学习方式。
换言之,系统掌握VDI2230-Part 1并不容易,但如果是为了有限元分析,只需要掌握VDI2230-Part 1的部分内容,这会相对容易。
对于螺栓分析,VDI2230-Part 2 第七章提供了四种模型。本文初步介绍一下。
模型一:不建螺栓;被夹件界面不建立摩擦接触,可以在预紧区域内建立共节点(一体化)或绑定接触(不首选);提取界面位置的内力作为输入,结合VDI2230-Part 1 进行螺栓校核。
模型二:螺栓简化为线单元(一般为梁单元);被夹件界面建立摩擦接触;梁单元两端点在螺栓头和螺母承压位置与组件建立耦合关系(一般为rbe2);提取梁单元内力作为输入,结合VDI2230-Part 1 进行螺栓校核。
模型三:螺栓简化为实体单元,不建螺纹;被夹件界面建立摩擦接触;螺栓头和螺母与被夹件也可以建立摩擦接触(也可以绑定或共节点,看具体需求);简化的实体螺栓可以通过调整几何尺寸或材料参数呈现和真实螺栓一样的柔度特性。
模型四:建立螺纹;建立所有的摩擦接触关系;建模非常精细,其实必要性不大。
笔者总结:
模型一简称为无螺栓模型;模型二简称为梁单元模型;模型三简称为实体单元模型;模型四简称为带螺纹模型。模型一不能考虑螺栓预紧力,其他模型可以。
模型一和模型四,基本极少用,价值有限。
重点是模型二和模型模型三;模型二适合计算大规模复杂模型,模型三适合计算中小模型。
无论采取什么模型,计算完成后,都要结合VDI2230-Part 1进行螺栓校核。
有不少兄弟不喜欢关注规范,指望软件出的通用结果直接用于产品校核。我只能说,你还是外行!