Ansys Workbench M5螺栓旋入螺纹圈数分析

螺纹受力时并不是每圈螺纹均匀受力，一般情况下是集中在前几圈上的非均匀受力。接下来以12.9级的M5螺丝为例，探究下旋入几圈螺纹比较合适。12.9级的屈服强度为1200X0.9=1080Mpa。

导入模型后进入有限元分析。

设置局部坐标。通过螺丝底部和螺母顶部确定旋合长度。

右键Coordinate Systems > Insert > Coordinate System > Origin > Geometry：选择螺丝底部的圆弧 。

右键Coordinate Systems > Insert > Coordinate System > Origin > Geometry：选择螺母顶部的圆弧 。

设置接触。

非螺纹接触设置为摩擦接触，摩擦系数为0.15。点击A4下Connections > Contacts > Contact Region > Definiton > Type：Frictional；Friction Coefficient：0.15。

螺纹接触同样设置为摩擦接触，摩擦系数为0.15。Geometric Modification > Contact Geometry Correction：Bolt Thread（几何接触类型为螺纹连接）> Starting Point：Coordinate System（旋合长度起点）> Ending Point：Coordinate System 2（旋合长度终点）> Mean Pitch Diameter：5mm（公称直径）> Pitch Distance：0.8mm（螺距）> Thread Angle：60°（牙型角）。

划分网格。

点击Mesh > Insert > Face Meshing > 选中螺丝上的螺纹面和螺母上的螺纹面 > Apply。

将螺纹面定义为映射面，划分映射网格，使计算更加方便快捷。

设置求解器类型。

点击A5 > Analysis Settings > Solver Controls > Solver Type：Direct。

使用直接求解器分析螺纹接触，求解时间更短。

设置边界条件。

设置固定约束。点击A5 > Support > Fixed Support > 选中图示平面 >Apply 。

设置螺栓预紧力Bolt Pretension。点击A5 > Load > Bolt Pretension > 选择螺纹面的一个半弧面 > Apply > Preload：7000N。

求解后查看螺丝的螺纹面上等效应力。

旋合长度三圈的最大等效应力1149.5Mpa > 1080Mpa，螺纹已失效。

旋合长度四圈的最大等效应力653.26Mpa < 1080Mpa，并且螺纹受力集中在四圈内。

旋合长度五圈的最大等效应力747.76Mpa < 1080Mpa，并且螺纹受力集中在三圈内。

旋合长度六圈的最大等效应力891.42Mpa < 1080Mpa，并且螺纹受力集中在两圈内。

综上分析，宣和长度在4-5圈比较合适。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删