Abaqus螺栓受力失效仿真案例講解
2 次觀看·2026年11月12日
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視頻概述
AI 生成本視頻演示了使用 Abaqus 進行螺栓受拉失效的數值分析過程。作者通過導入 SolidWorks 模型,設定鋼材材料屬性(含損傷演化)、定義顯式動力學分析步、配置接觸與約束條件,最終模擬出螺栓在受拉位移作用下發生塑性變形並斷裂的過程,分析了螺栓強度及鋼板孔邊緣的應力分佈。
大家好,我們今天講一期螺栓受拉,螺栓數理分析一個失效的這麼一個案例。
我們先打開我已經創建好的這個模型,這是我已經創建好的CE文件。
比較簡單,這個是螺帽,然後這個是螺栓,然後是分別創建了兩塊板,將這兩塊板連接在一塊。
我這個進行一個受力分析,看這個螺栓的一個哈拉強度。
那這個呢,我沒就沒在這個apex中的進行一個建模,我就用的這個solidworks。
所以說我在建完模型裝配完之後呢,就直接倒進來了,這個也比較簡單,
比如說我就是通過這個點選這個file import,點選這個part。
像這個地方我是先創建的是最後創建完這個組合體之後呢,保存爲了xt格式,然後倒進來。
倒進來之後呢,我們就可以選擇這個它會默認,當然有一個選項,
導入的過程中它會有一個選項,你選的是它是以整體導入還是說是每一個部件導入。
這個呢,大家可以作爲練習就可以了,你自己建一個螺栓,這個孔的尺寸和螺栓的尺寸以及螺帽的尺寸匹配就可以了。
這樣,倒進來之後呢,這個part就直接創建好了。
然後我們到property,property呢,我就是用了以前已經裏邊保存的這個鋼材的一個材料系數。
首先用的是閻星的損傷,這是一個數值,然後這個閻星的一個損傷的一個演化,採用的是唯一斷裂陰影,
需要給予它的一個密度,一個彈性參數和一個塑形參數,這樣的話材料參數就沒有問題了。
這樣呢,我們是把創建完界面屬性,然後是把所有的,就包括這四個組件,包括是兩塊鋼板,一個螺栓和螺帽就簡單起見,
然後就從全部賦予我們創建的這個鋼材,你這個鋼材的材料屬性賦予這四個部件。
復完部件之後呢,我們就到了這個組合體,組合體這個呢,很簡單,因爲你在,比如說Softworks創建完它的一個裝配之後呢,你導進來之後,
一點選,它們就會自動組裝起來,現在都不需要你去做調整,裝完之後呢,就很好說了,那這個也很簡單。
那我們就到了下一步的分析步,分析步呢,是採用的是個顯示動力學分析,然後打開了非線性集合,這個地方呢,就是因爲是,就是爲了計算快吧,
然後加了一個質量放大,把所有模型呢,進行了一個一千倍的放大,然後呢,再把這個每個分析步,這個時間呢進行了一個放大,這樣就可以,分析步呢,就設置完成了。
那麼在這個輸出中呢,我們有一個變化,因爲你已經賦予了它一個損傷,所以說我們在這個輸出中呢,一定要勾選的就是這個Status,中這個,它要用於這個材料的一個失效,
那這個是勾選完畢之後呢,我們就到了這個接觸,接觸也很簡單,我們都是爲了簡便起見啊,這是視力嘛,然後創建了,嗯,比如說是先創建一個材料屬性,這個接觸屬性,
這時候我們都是默認的,和以前我們講的那些案例呢,都是一樣的,當然了,如果大家,實際上接觸情況肯定是要更復雜的,這個需要根據大家自己的接觸情況再去做一些變化就可以了,
然後呢,採用的是一個完全的這個的接觸,然後把這個材料屬性勾選就可以了,這個地方呢,我們創建了兩個約束,一個是保定的約束,保定的約束呢,其實也比較簡單,
比如說我們這個螺栓和這個螺帽,它們相當於是固定之後呢,它兩個之間是不能移動的,所以說我們就把這個螺栓的外表面和這個螺帽的內表面呢,兩個這兩個面進行保定,選用的呢,就是通過顏色也看得出來,這個螺栓是紅色,所以說它是一個master surface,像這個螺帽呢,是一個什麼紫色,是個sleep surface。
這是它們的一個約束1,還有一個約束2呢,就是說我們後期呢,把它的一個受拉呢,全部施加到一個約束點上,所以說我們就創建了一個reference point,然後將這個加持面的這個所有面上的這個面啊,綁定到這個這個參考點上,然後給它施加這個約束,這樣呢,最後我們在施加這個移動載合的過程中呢,就直接加到這個參考點上就可以了。
但我們這個參考點呢,這個地方也可以看到,參考點並沒有定義到這個集合體上,這個地方呢,就是說我們在創建的過程中呢,有一個創建這個reference point,怎麼創建,這裏有一個小步驟,就是說我們去創建這個reference point,首先呢,就是這個地方有一個創建,這個地方有一個創建點,那麼選的是兩點之間創建一箇中點,這個地方如果你勾選了之後,
它會就出現這些點,對吧,點點上做對應的那些點,然後你勾選這個點和這個點,然後就可以在這個截面的就是對稱線上找到它一個點,然後呢,再有一個點呢,就可以點選命令有一個平移offset,或者是偏移,然後讓它呢,你這個點沿着X方向,對吧,這個地方是X方向,然後偏移20,30,40都可以,只要遠離這個面就可以了。
這是這個reference point的一個創建,創建完之後,將這個reference point和這個面綁定,這個這個嘔合就可以了。
最後呢,就到了,也不能說最後,再到這個載合施加,也比較簡單,一個呢,是第一步,我們首先對這一段是固定的,這個地方是固定的,就是進行了一個全約數,就是這一段加持的部分,所有的面進行了一個選擇,到了這個呢,也是我們就是這一段要施加一個移動,對吧,就是這個載合施加的部分。
那麼這一個鋼板呢,它在一個載合過程中發生了移動,然後默認它是向,沿着這個X方向的正向移動了40,這麼一個距離,那其他呢,是不讓它動的。
這樣就創建完了之後,我們看其他就沒有了。
最後就到Mesh,Mesh我們也是到這個part裏面去,這個呢,就默認的是四面體,我們選的是四面體,四面體選擇,然後呢,我看我們選擇的這個,這是尺寸,這個當時要根據自己家的模型去選,差不多就可以了,如果是單純爲了練習。
然後我們主要是看這個單樣的類型,就是硬力,3D Strength,顯示,線性,其他的默認,以及包括這個螺栓的,也是採用了四面體,類型呢,和這個是一樣的。
我們再看一下這個版的演示,當然這個我們在創建完之後呢,雖然比如說我進來之後對這個part進行了一個分割,這個地方分成了一個集合體,然後這個地方進行了分割,這個我最終沒有用,因爲是覺得做一個演示,因爲實際大家如果是真要做一個符合實際的一個案例分析的話,
一定會進行一個網格的西化,所以說可能要進行分割,這個地方可以粗化,這個地方一次西化,要靠近空梳理的集中的地方就要西化,所以說這個地方演示起見或者是計算效率方面沒有做網格的西化,就統一默認的尺寸,統一就劃分完了,這個都是一樣的,都是這樣的。
劃分完之後呢,我們就到了jump,跳就可以了。
我們直接看我們已經分析完的結果,這是它的一個應例的狀態,我們看一下呢,通過如果我施加了一個40毫米的移動呢,最終呢是這個螺栓發生了一個斷裂。
我們先單純看一下螺栓吧,這是螺栓梳理之後發生了一個斷裂,它施加最上面的高板施加一個2x正方向的移動之後呢,螺栓發生了一個塑形變形扭曲,達到它的一個斷裂位移之後呢,
它就,螺栓就發生了斷裂,這個呢主要是因爲螺栓強度的一個梳理較和分析吧,算是,那這是一個螺栓的梳理分析,那我們也可以看一下這個高板它的一個孔,孔的一個應例分佈狀態。
哦,不對,應該是把這個螺栓,這樣呢我們只看底下這個高板是個狀態,我們就可以看得出它的一個應例分佈狀態呢,主要就是因爲受到這個螺栓向右,也就是2x正方向的一個移動呢,對這方面產生的一個擠壓力是比較大的,達到了是880度。
那麼其實到這兒呢就是分析完成了,所以後續呢就是大家,這是一個演示,大家可以根據這個情況呢對於初學者來說,作爲一個上手的,最終呢還需要結合各種的一些接觸啊,受力啊,再去完成自己可能真實接觸到的一個更復雜的案例。
好,那這個視頻就講到這兒,我們下次再見。

