ANSYS Mechanical中螺纹连接模拟速成指南

结构连接中采用螺纹连接应用非常广泛，通常我们在进行有限元分析时，会将螺栓简化成光杆或者甚至是一根梁。但是对于一些关键的螺纹连接，当我们需要考虑螺纹处的应力分布时，往往需要将螺纹细节特征建立好，然后进行仿真。由于螺纹本身细节特征较多，为保证求解精度，网格会非常多，这将大大降低求解效率。

ANSYS 15.0之后的版本中，增加了虚拟螺纹功能。在进行螺纹模拟时，我们不用建立精细化的螺纹模型就可以得到螺纹处精确的应力分布，非常便捷。我们以某拉杆为例，介绍虚拟螺纹具体设置方法。

1. 拉杆结构如下图所示，与外部螺母采用螺纹连接，建模时我们忽略螺纹特征，将螺纹处建成光面。

2. 选择拉杆外表面为接触面，螺孔内表面为目标面，接触类型为不分离。

3. 在接触属性中，设置螺纹具体参数：如中径、螺距、牙型角等。

4. 对模型进行网格划分，需要注意的是，螺纹处网格需要细化，一般网格尺寸不超过1/4螺距。

5. 对模型进行加载并求解，可以查看到螺纹处的应力分布，如下图所示。

6. 我们建立详细的螺纹模型，进行求解。计算结果如下所示，可以看到虚拟螺纹模型与详细螺纹模型计算的结果基本保持一致。

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