Abaqus 螺栓连接自动建模插件｜孔面选择、三向连接刚度与预紧力设置 原创

在 Abaqus 中建立多个简化螺栓连接时，逐一创建孔面、参考点、耦合约束和连接器较为耗时。本案例提供一个基于 Abaqus/CAE 的螺栓连接建模插件，用于完成上述操作。

【插件功能】

1. 在界面中分别选择两侧螺栓孔表面。
2. 根据所选面的包围盒中心建立两个参考点，并将参考点与对应孔面进行分布耦合。
3. 在两个参考点之间建立 BUSHING 连接器，设置沿螺栓轴线及两个横向方向的平动刚度。
4. 输入螺栓弹性模量、泊松比、直径、有效长度、剪切修正系数和目标预紧力，由插件计算连接刚度及参考长度。
5. 自动命名生成的表面、参考点、耦合约束和连接器，便于在模型中查找。

【模型原理】

轴向刚度按 k=EA/L估算；两个横向刚度采用剪切与弯曲柔度组合计算。插件通过缩短连接器的轴向参考长度设置目标预紧力，关系为 L=L0-FB/k，其中 L0 为两参考点间距。

该方法是螺栓的无间隙线性简化模型，适用于希望以连接器表示螺栓整体连接作用的建模场景。它不直接建立螺栓实体，也不用于获取螺纹局部应力。

【使用环境与交付内容】

插件目前在 Abaqus/CAE 2024 环境中进行初步运行测试。购买前请确认所用 Abaqus 版本；其他版本的兼容性需另行测试。