[发明专利]一种快速模拟单面搭接件螺栓连接的建模方法

权利要求书

1.一种快速模拟单面搭接件螺栓连接的建模方法，其特征在于：所述的建模方法基于螺栓的拉伸刚度、剪切刚度以及传力特性，同时考虑连接件的刚度，对模型进行简化处理，步骤如下:

步骤一、计算螺栓的剪切刚度及拉伸刚度；

步骤二、将得到的剪切刚度及拉伸刚度带入有限元模型中完成计算；具体为：

3.1、进行有限元网格划分，同时在螺栓中心点位于上下面板的对接面处建立两个重合节点，并将上下面板位于螺栓直径周围内节点与上述两个节点形成两个刚体元；

3.2、将两个重合点连接形成单元，并且将计算的刚度值模拟螺栓剪切刚度及拉伸刚度；

3.3、在有限元模型中计算得到最终结果。

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于：所述的步骤一具体为：

2.1、确定被连接板的几何尺寸，材料特性以及所用螺栓的牌号、直径、材料特性；

2.2、确定单面搭接件的紧固件柔度系数；

2.3、确定单面搭接件的紧固件刚度系数。

3.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于：所述的紧固件柔度系数C公式如下：

式中:d—紧固件直径；t₁—较薄板的厚度；t₂—较厚板的厚度；E—板弹性模量；K_e—紧固件材料修正系数。

4.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于：所述的紧固件剪切刚度系数K₁公式如下：

5.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于：所述的K_e取值为：

对于铝钉，K_e＝1；对于钛钉，K_e＝0.77；对于钢钉，K_e＝0.67。