铜合金螺栓的接触有限元分析
摘要:本文研究了铜合金(copper alloy)螺栓在连接时的接触和应力分析
关键词:铜合金(copper alloy);螺栓;接触
0 引言
本文基于ansys软件对螺栓接触问题进行分析。几何模型为典型的螺栓结构。
数值模拟
1.1 几何模型及材料
该模型由四部分实体组成,分别是螺栓、螺母、支架和固定物。其中螺栓采用铜合金材料,其余实体采用结构钢,材料参数均为材料库自带,未作修改。几何模型如下: 
1.2 接触关系
支架与螺栓、支架与固定物、支架与螺母间均采用摩擦接触,摩擦系数为0.15。螺栓与螺母之间采用绑定接触,其余部分均为非摩擦接触。接触行为均为对称。
1.3网格划分
按照网格尺寸大小螺栓0.3mm,总体0.5mm自动划分。划分结果如下:

1.4 计算分析设定及载荷,支撑
时间及步骤设定如下,共两步,每步1s:

将支架上表面固定,在螺栓表面添加螺栓预紧力(Bolt Pretension)。

2 模拟结果与讨论


图1、2:总形变情况


图3、4:应力情况


图5、6:螺栓变形情况


图7、8:螺栓所受应力情况