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基于MeshFree无网格法的螺栓强度分析

4月前浏览1512
MeshFree 2026版里新增了螺栓连接功能,本文以铰链支座为例,重点介绍该功能使用方法
在新建项目后
  • 第一步选择分析类型

*线性静力分析

   线性静力分析是最基础的分析,用来判断结构的刚度和强度。在线性静力分析当中,材料应力应变关系遵循胡克定律,材料处于弹性阶段。结构的变形要足够小,小到引起的刚度变化可以忽略。另外,在外荷载作用以及结构发生变形过程中,边界条件不允许发生变化。

  • 第二步选择导入CAD

*CAD接口

Mesh Free支持的CAD接口如下

  • 第三步定义材料

  • 第四步接触定义

  • 第五步螺栓定义

1、点击“螺栓”菜单

2、选择将生成“螺栓”的孔面/也可以使用孔选择功能

选择要连接的部件,输入最大/最小孔径

3、输入搜索范围,孔中心距离在搜索范围之内的孔中生成螺栓

4、使用刚体单元和BUSH单元创建螺栓单元

5、螺栓载荷

MeshFree全面支持螺栓预紧力施加与热传递分析

    螺栓载荷(Bolt Preload):可以真实模拟并施加螺栓紧固时产生的张力(预紧力)。为了贴合实际工程场景,系统支持用户直接以“力(Force)”或“扭矩(Torque)”的形式进行数值输入。

    热导率(Thermal Conductivity):在进行热传递(热传导)分析时,系统能够将螺栓作为连接件间的热传导路径考虑在内。用户只需输入螺栓材料的热导率参数,即可准确计算并查看热量通过螺栓传递的分布情况。

*RBE2 + Bush 单元

   为了真实模拟螺栓的物理力学行为,我们不再仅仅用一根简单的线段来代替螺栓,而是将两种有限元单元组合起来进行建模:

    刚性单元(Rigid Element):负责将孔边缘的节点绑定到中心主节点上。它起到了“刚体”的作用,牢牢约束住孔位,确保其在受力时不会发生变形

    衬套单元(Bush Element):充当螺栓的主体(杆身),用于表达螺栓自身的刚度。通过衬套单元,我们可以精确计算并提取出作用在螺栓上的轴向力(Axial Force)与剪切力(Shear Force)

  • 第六步边界条件定义

  • 第七步荷载定义

运行分析及查看结果

*批量分析

  MeshFree支持批量分析,该功能适用于同一个模型同时进行多种分析

*分析进程

分析进程显示了当前分析的进展。单击[取消]停止当前分析

结果查看

作用于螺栓上的轴力与剪力,可通过“连接处载荷”功能进行直观查看与提取

1、点击“连接力”功能

2、选择螺栓连接的部件

3、点击多步骤结果表格

   表格中的螺栓编号与模型上的螺栓编号一一对应;从表格中,可以查看螺栓的轴力、剪力、弯矩和扭矩,其中FX为轴力,FY、FZ为剪力,MX为扭矩,MY、MZ为弯矩。

来源:midas机械事业部
MeshFreeGID材料螺栓
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-05-20
最近编辑:4月前
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