预紧力

27.5.1 预装配力 总揽： 装配力： （1）可以用来模拟结构中扣件（fasteners）的载荷 （2）可以在用户定义的预紧面上加载； （3）施加在与预紧面关联的预紧节点上； （4）需要指定预紧力或紧固调整； 装配力的概念 下图解释了何为装配力： 容积 A是通过螺钉来预紧盖子，这个预紧力使得 衬垫处于压力下。在 abaqus/standard 中通过在螺钉中 增加一个“cutting surface”（截面）或预紧面来实现， 如右图所示，在这个面上增加一个拉力。通过修改面 一侧的单元，abaqus/standard 会自动调整预紧面上螺 钉的长度来获得指定的预拉伸量。在后面的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 步中 会阻止长度的变化，从而使得螺钉成为一个在装配体 中的其他力作用下的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的可变形的零件。 模拟装配力 Abaqus 允许模拟用实体单元、构架（truss）或者梁单元模拟的扣件上的装配力。用来 模拟装配力的分析步随着模拟扣件的单元类型的不同而变化。 用实体单元模拟的扣件 在实体单元中，预紧力定义成一个扣件中的一个 面，这个面将扣件分为两个部分，如右图。当扣件由多 段组成时，预紧面可以是一组面。 单元基的面包含了单元和面的信息。用户必须将面 转化成预紧截面，从而可以在其上施加预紧力，并指定 控制节点。 指定 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 ： *SURFACE，TYPE=ELEMENT，NAME=surface_name *PRE-TENSION SECTION，SURFACE=surface_name, NODE=n （1）指定预紧截面的控制节点 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 装配力是通过预紧节点的名义加载到预紧截面上 的。预紧节点不能与模型中的任何单元相连。这个节点 只有 1个自由度（自由度 1），它代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 截面两侧在法向得 相对位移，如右图所示。这个节点的坐标并不重要 （2）定义预紧截面的法向 Abaqus/standard计算截面的法向：在面的正向，不 指向实体单元侧的方向来决定预紧力的方向。用户也可 以直接指定法向（当载荷的方向不同于预紧截面的平均 法向）。当进行大位移分析时，法向并没有更新。 （3）承认预紧截面任一侧的单元 对于所有根预紧节面连接的单元（至少一个节点 ）Abaqus/standard必须决定在预紧截 面的那一侧定位单元。这个过程对于正确描述装配力很重要。 用来定义截面的单元称为“基单元”。位于截面（基单元）同一侧的所有单元称为 “underlying element”。所有连接到截面上并与基单元共享面的单元也视为 underlying element。这是一个重复性的工作，这样才能让 abaqus/standard寻找 underlying element（在 所有的网格中：三角形、锲形、四面体和梁、构架、壳和膜）。如下图： 在大多数情况下这个过程会将所有连接到截面的 单元划分到两个区域中，如上图所示。在少数情况中， 也可能划分到不止两个区域中，特别是当线单元跨越 单元边界时，如下图所示，它有三个区域，区域一是 underlying区域 对于非区域一，需要增加一个步骤来决定区域的 哪一侧被查找。Abaqus/standard 会计算该区域中连接 到截面上的节点的平均法向。它也会计算所有节点的 平均位置（A）。另外，它会计算区域中剩余节点的平 均位置（B）。若法向和向量 AB的点乘为负，那么这 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 个区域认为是 underlying 区域，并增加到区域 1 中。上图解释了区域 2和区域 3的确定的分析步。 由于梁不能被发现为 underlying element，因 此这个增加的分析步对于梁单元会产生不正确的 分解。如右图所示。 若预紧截面具备 odd 形状，而且有一个或多 个穿过单元边界的线单元连接在其上，那么需要 察看 dat文件中列出的 underlying单元的清单，来确认清单正确。 那些只连接到预紧截面上节点的单元，包括单节点单元（例如 SPRING1，DASHPOT1 和MASS单元），都不包含在 underlying单元中，认为他们是连接到预紧截面的另一侧。 用实 truss单元或梁单元模拟的扣件 当预紧零件是用 truss单元或梁单元模拟时，预紧截面减缩为一个点。系统认为这个截 面位于单元的末节点，它的法向是从第一个节点指向第二个节点。因此，只需要指定装配载 荷施加的单元并指定它的预紧节点就可以定义这个截面。 指定格式为：*PRE-TENSION SECTION，ELEMENT=element_number,NODE=n 与面基的预紧截面情形相同的是，节点只有一个自由度（自由度 1），它代表了截面两 侧法向的相对位移。节点的坐标并不重要。下图解释了梁单元或 truss 单元模拟的扣件的预 紧截面的指定 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。 Abaqus/standard计算法向为 underlying单元的第一个节点到最后一个节点的方向。当然， 用户也可以直接指定截面的法向。这个法向在大位移分析中不会更新。 定义多个预紧截面 用户可以通过重复预紧截面的定义来定义多个预紧截面。每个预紧截面必须有其自己 的预紧节点。 采用节点的 transformations 对于预紧节点，不能采用局部坐标系。但是局部坐标系可以用在预紧截面上的节点上 应用。 施加装配载荷 预紧力是通过预紧节点的传递到预紧截面上的 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 预紧力的描述 用户可以在预紧节点上施加一个集中力。这个 载荷是作用在预紧截面上的自平衡的力，它作用在 扣件的预紧截面的法向上，如下图所示，其指定格 式为： *CLOAD 描述紧固措施 用户可以在预紧截面上定义一个紧固措施，这 可以通过在预紧节点上指定一个非零的边界条件来 实现（意味着由预紧截面截取的零件在法向上长度 的变化量）。其指定格式为： *BOUNDARY 在分析中控制预紧节点 用户可以通过一个固定自由度在预紧力施加的分析步初始时的值上的边界条件来保持 预紧截面的初始调整。这个方法使得预紧截面上的载荷会自动根据外部载荷而调整，从而保 持平衡。若界面的初始调整措施没有维持，那么扣件中的力将保持为常数。 当预紧节点没有通过边界条件控制时，用户需要确认结构中的零件存在运动约束关系， 否则，结构可能会由于刚体模态的存在而分离。若在分析的第一个分析步没有发现任何边界 条件作用在预紧节点上的载荷，那么 Abaqus/standard会列出警告信息。 结果的显示 Abaqus/standard自动调整了预紧截面处的零件的长度，这样获得指定的预紧量。这个调 整是通过移动位于预紧截面上的 underlying单元的节点（这些节点同时也是连接到预紧截面 的其他单元上的节点）。这样来看的话，underlying 单元将会收缩，然而当预紧力施加时， 它们会包含拉伸应力。 应用装配载荷的限制 装配载荷受到以下限制： （1）装配载荷不能用在子结构中 （2）若运行了子模型分析，那么任何预紧截面都不能覆盖指定的驱动节点。也就是说，全 局模型中的预紧截面要么完全不出现在子模型中，要么完全包含在子模型中。在后者中，自 模型中必须包含预紧截面。 （3）预紧截面的节点不能连接到那些通过多点约束连接的部件上。这些节点可以连接到通 过方程连接的部件上。然而，连接一个预紧截面上的节点和其 underlying侧的节点的方程会 引入一个约束，这个约束跨越预紧面，因此，会与预紧载荷直接互相作用。换句话说，就是 连接预紧面上一个节点和截面另一侧的节点的方程不会影响预紧载荷的作用。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 程序 Abaqus/standard中任何采用具备位移自由度的单元的分析程序都可以应用。静力分析是 最常见的采用预紧力的程序。其他的分析程序，例如耦合的温度-位移分析也可以采用。一 旦施加了初始预紧，（例如静力或动态分析），那么可以在维持紧固措施的同时施加其他的载 荷。 输出 预紧截面上的总力是预紧节点上的所有反作用力的合力，再加上在该节点上指定的集 中力。这个总力可以通过输出变量 TF来输出。这个力是沿着法向德。预紧截面上的剪切力 不能输出。 预紧截面的紧固措施可用（即预紧节点的位移）。这个位移可以通过输出变量 U输出。 由于在其他方向上没有调整，因此只有预紧截面上的法向的调整可以输出。 预紧截面上的应力分布不能直接读出。然而，可以读取 underlying单元的应力。另外， 可以在预紧截面的位置插入一个 tie接触，从而通过 CPRESS或 CSHEAR来输出应力分布。 输入文件模板 *HEADING Prescribed assembly load;example using continuum elements … *NODE Optionnal define the pre-tension node *SURFACE,NAME=name Data lines that specify the elements and their associated faces to define the pre-tension section *PRE-TENSION SECTION,SURFACE=name,NODE=pre-tension_node ** *STEP **Application of the pre-tension across the section *STATIC Data line to control time incrementation *CLOAD Pre-tension_node,1,pretension_value Or *BOUNDARY,AMPLITUDE=amplitude pre-tension_node,1,1,tightening adjustment *END STEP PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn *STEP **maintain the tightening adjustment and apply new loads *STATIC or *DYNAMIC Data line to control time incrementation *BOUNDARY,FIXED Pre-tension_node,1,1 *BOUNDARY Data lines to prescribe other boundary conditions *CLOAD or *DLOAD Data lines to prescribe other loading conditions … *END STEP PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn