lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam

1.问题描述

当一组零件中有螺栓的存在,螺栓会添加一个预紧力,之后组件受到其他的冲击碰撞等受力,查看整体变形和应力分布情况

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图1

2.问题分析

由于lsdyna自身的原因,计算的步长受到材料密度、弹性模量、网格大小等因素影响,不可控制,只能计算很短时间内的一个变形。如果延长时间则计算量过大,没有意义了。

那么在常规方法在lsdyan中,只能在0.001s内施加螺栓预紧力,组件在短时间内受到螺栓预紧力的作用就会在后期产生抖动,对于后续加载的冲击碰撞等载荷后产生影响,那么如何消除这个现象?

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图2

3.动力松弛方式加载

3.1建立梁连接

在螺栓添加之间建立一个梁连接,设置好对应的接触面,梁连接的好处是仅仅考虑质量惯性,没有自身的弯曲,预紧力中载荷加载和静力学相同,为切断圆柱方式.

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图3

3.2加载动力松弛

在设置中可以添加dynamic relaxation,并且添加bolt pretension,设置如下所示,其中动力松弛中的方法设置为implicit隐式算法,螺栓预紧力中添加螺栓载荷.

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图4 lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图5

3.3结果查看

在lsdyna中计算0.01s的时间,查看变形和应力结果,可以看到螺栓预紧力将两个梁压弯,但是并没有产生过大的抖动,达到了初始预紧力的加载需求

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图6lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图7

4.静力学+动力松弛方法加载预紧力

4.1静力学计算

按照常规方式在静力学中加载螺栓预紧力100N,获取静力学的变形

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图8

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图9

4.2静力变形+动力松弛

在lsdyna中读取静力学变形,再添加一个lsdyna模块,将结果导入lsdyna,如图所示。得到的结果只能是位移变形,这样就能得到初始的预添加受力的变形了.

在添加一个动力松弛dynamic relaxation,选项设置为explicit after ansys solution,之后的设置为显示动力学计算的设置收敛方法

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图10lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图11

计算的结构变形如图所示,可以看到螺栓预紧导致的变形保持住几乎不变,之后再进行其他的碰撞类分析就好了

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图12

lsdyna中动力松弛-螺栓预紧力加载-beam的图13

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