Болтовые соединения: высокие напряжения

[Dandy 3]

Всем здравствуйте !

Уже не первую неделю бьюсь над следующей проблемой.

Есть конструкция с болтовыми соединениями. Задаю предварительное натяжение (31800 Н для болта М12), которое нашел в справочнике. После первого шага решения получаю огромные напряжения (4.5 ГПа) в самих болтах, да и в телах, которые они стягивают картина не лучше.

Модель и граничные условия:

Пластинки решил моделировать шелами.

В результате получаю следующие картины для напряжений:

Не понимаю, от чего такие высокие напряжение. Смотрел некоторые туториалы, там нагрузка была еще больше, но в результате получались адекватные напряжения. Эксперименты с сеткой никаких результатов не дали.

Буду признателен любым советам !

Спасибо

[Дмитрий Фролов 0]

могу посоветовать сделать проекцию шляпок болтов на поверхности пластин и организовывать контакт с ними, чтобы pinball radius не сыграл с вами злую шутку.

ещё проверьте контакт стержня болта и пластины

[Dandy 3]

могу посоветовать сделать проекцию шляпок болтов на поверхности пластин и организовывать контакт с ними, чтобы pinball radius не сыграл с вами злую шутку.

ещё проверьте контакт стержня болта и пластины

По поводу pinball radius, вроде анализ контактов (Contact tool) ничего плохого не выявил.

Кстати про контакты, как лучше делать? Я задавал Bonded между шляпками и поверхностью пластины и No separation между стержнем болта и отверстием. Однако ансис ругался, что модель underconstrained, и плюс я еще где-то читал вроде, что к стержню болта, к которому собственно прикладывается сила, больше ничего прикладывать нельзя.

[Makarrr 15]

Я с болтами особо не заморачиваюсь. Между шляпкой, стержнем и стягиваемыми деталями делаю bonded contact. Всё нормально считается.

Судя по картинкам, болты гнутся. Может в этом причина высоких напряжений в стержнях?

[soklakov 1 475]

No separation между стержнем болта и отверстием.

Странно. Либо между стержнем болта и отверстием резьба - и тогда Bonded, либо зазор - вообще контакта нет.

Раз уж модель оболочечная, не рассматривали вариант болты балками делать?

Формулировки контактов какие?

Вообще, проще проект выложить, иначе слишком много вопросов.

[AlexKL 34]

Попробуйте приложить небольшую внешнюю силу (типа собственного веса). Настран предварительную затяжку через контактные елементы без внешней нагруки вообще не считает (процесс не сходится). Ну и как сказали выше - болты можно балками (и гапами) делать (ну это скорее проще в класике ансиса).

[soklakov 1 475]

(ну это скорее проще в класике ансиса).

ничуть )

[AlexKL 34]

Ничуть - в классике также сложно или также просто в воркбенче?

[soklakov 1 475]

В WB проще.

[AlexKL 34]

В WB проще.

Может быть. У меня в WB опыт не большой.

[Dandy 3]

Пример проекта выложу через пару часов, сейчас под рукой нету.

Про моделирование стержня болта балкой, а шляпок шелами я слышал. Но тогда, насколько я понимаю, не получится сделать это в WB, или предварительный натяг можно и на балку задать?

[soklakov 1 475]

Можно.

[Dandy 3]

Прикрепляю простой тестовый пример с одним болтом.

1Bolt_Test.rar

Напряжения в стержне болта запредельные.

Попробую еще смоделировать болт балкой и шелами, но как то очень сомневаюсь, что это поможет снизить напряжения

[soklakov 1 475]

Тролль гнёт ель. Dandy гнёт болт. А болты не любят работать на изгиб. В справочнике на это на рассчитывали. Может снизите преднатяг?

[Dandy 3]

Тролль гнёт ель. Dandy гнёт болт. А болты не любят работать на изгиб. В справочнике на это на рассчитывали. Может снизите преднатяг?

Я ничего не гну, а просто задаю преднатяг. Величину силы я брал из справочника. Ее конечно можно снизить, можно вообще 1 Н задать, но это ведь не выход.

Здесь (), например, дают на преднатяг 10 кН и все более или менее нормально по величинам напряжений. Т.е. если я уменьшу нагрузку в 3 раза, то напряжения у меня будут все равно очень высокими (ГПа).

[soklakov 1 475]

Предположу, что в справочнике Вы нашли что-то вроде "допустимого преднатяга". Допустимость его определяется прочностью болта на растяжение. Предполагается, что конструктор озаботится тем, чтобы болт не гнулся. В Вашей конструкции болт изгибается, а Вы как расчетчик определили, что для такой конструкции допустимый преднатяг значительно меньше, т.к. болт работает на изгиб.

Итого, все ок.

[Dandy 3]

Предположу, что в справочнике Вы нашли что-то вроде "допустимого преднатяга". Допустимость его определяется прочностью болта на растяжение. Предполагается, что конструктор озаботится тем, чтобы болт не гнулся. В Вашей конструкции болт изгибается, а Вы как расчетчик определили, что для такой конструкции допустимый преднатяг значительно меньше, т.к. болт работает на изгиб.

Итого, все ок.

Самое интересное, что даже, если взять 2 параллельные пластинки, стягиваемые болтом, напряжения все равно большие получаются (больше 1 ГПа).

И еще вопросик: по идее разницы быть не должно, как моделировать пластинки, солидами или шелами?

И как быть, если, например, нужно провести вычислительный эксперимент, изменяя толщину пластин, которые стягивает болты? Т.е. контакт ведь задается между поверхностями шляпки болта и пластиной (шелом) и меняя толщину будет выходить, что шляпка будет "физически" пересекать пластину при задании большой толщины или "не дотягивать" до нее. Что то я запутался

[Makarrr 15]

Если между шляпкой болта и стягиваемым шелом задать bonded contact, то поверхности жестко зафиксируются относительно друг друга. И нет разницы был там gap или penetretion. Если задать, например, frictional contact и выбрать в Interface treatment Adjust to touch, то тоже пофигу было том "физическое" пересечение или "не дотягивание" (см. хелп)

Если при стягивании происходит изгиб шелов, то контактирующие поверхности болта при bonded или no separetion контакте поворачиваются вместе с ними и, соответственно, болт изгибается. Попробуйте задать frictional contact. Если напряжения снизятся, то увеличивайте жесткость пластин.

И васче, сделайте шкалу деформаций, например, 20 или выведите перемещения конструкции в направлении Х и суммарные углы поворота

[soklakov 1 475]

Что то я запутался

Постановка задачи - это наше всё.

[soklakov 1 475]

Самое интересное, что даже, если взять 2 параллельные пластинки, стягиваемые болтом, напряжения все равно большие получаются (больше 1 ГПа).

Неправда ) Стержень себя нормально чувствует. А то что в контактах пластика пойдет - кому какое дело.