帶預緊力螺釘的接觸分析定義

　　我們通過此例學習復雜接觸問題的建模方法，生成部件和定位實體的不同方法，以及模擬螺釘預緊力的兩種方式：施加螺栓載荷和定義過盈接觸?；诮Y構和載荷的對稱性，只取模型的1/2進行分析。

　　在接觸分析中有兩個重要的問題：1在接觸關系建立起來之前，模型中的實體可能出現剛體位移;2接觸條件突然改變，導致ABAQUS無法收斂。因此，本例中將使用額外的分析步和邊界條件，使模型平穩地進入接觸狀態，將載荷逐步施加到模型上。
                                                  

　　在接觸分析中，如果接觸屬性為默認的“硬”接觸，則不能使用六面體二次單元(C3D20和C3D20R)，以及四面體二次單元(C3D10),而應盡可能使用六面體一階單元。本實例選用C3D8I單元。分析過程中不會出現很大的滑動，因此選用小滑移。各接觸面上使用庫倫摩擦，摩擦系數為0.15。

　　螺紋處的應力應變狀態不是關心的重點，因此可以不對螺紋精確建模，而是在螺釘和底座螺孔的內表面之間建立綁定約束。這樣得到的模型回比實際結構剛硬，但可以大大簡化建模過程，避免收斂困難，且不必再螺紋處劃分很小的單元。

　　建立的裝配體模型：煙臺標準件廠家

　　以上模型中的基座和蓋板為網格格式的文件。下面我們重點關注接觸的建立。首先在螺紋處定義綁定約束。

　　上述位置誤差限度的含義為：與主面的距離小于此限度的從面節點都會受到綁定約束。由于模型中存在數值誤差，所以一般都應設置這樣一個位置誤

　　差限度。必須讓位置誤差限度略大于主面和從面在模型中的距離，否則這兩個面之間不會建立綁定約束。

　　定義蓋板與基座之間的摩擦接觸，以及螺釘與蓋板的摩擦接觸。注意應選擇剛度較大、網格較粗的面作為主面。具體的接觸性質如下左圖所示：

　　重點關注蓋板。帶摩擦的接觸關系可以消除蓋板的剛體位移，但在這個接觸關系建立起來之前，蓋板缺乏足夠的約束條件，因此需要一些額外的分析步和邊界條件，讓分析過程更容易地實現收斂。第一個分析步在蓋板的端面上定義臨時的固支邊界條件，在螺釘上施加很小的預緊力，讓各個接觸關系平穩地建立起來。

　　第二個分析步：去掉蓋板端面上的固支邊界條件，保持螺釘上的10N預緊力不變。