[发明专利]考虑实际装配过程的螺栓应力场变化的有限元建模方法

权利要求书

1.考虑装配载荷作用下螺栓应力场变化的有限元建模方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤1，对各零件包括螺栓、螺母、被连接件进行三维建模，建立带有螺纹升角的螺栓连接模型，并将螺栓、螺母、被连接件的几何尺寸设置为参数化变量；

步骤2，对步骤1模型中各零件采用六面体网格与五面体网格结合的方式进行网格划分；

步骤3，将螺栓、螺母、被连接件材料的种类、弹性模量和泊松比，设置为参数化变量，以适应不同种类的螺栓的有限元仿真模型；

步骤4，将螺栓端面设置为固定端；

步骤5，设定螺母与被连接件接触面为摩擦接触，设定螺栓螺母螺纹啮合面为摩擦接触，并将摩擦系数设置为参数化变量，以根据不同类型的接触表面进行调整；

步骤6，将载荷步设为三个载荷步：拧紧阶段，以转角法对螺母施加正向拧紧载荷；松弛阶段，保持螺母转角不变；回拧阶段，以转角法对螺母施加反向载荷；

步骤7，输出所述模型装配过程中的螺栓正应力，输出所述模型装配过程中的螺栓切应力，输出所述模型装配过程中螺栓预紧力。

2.根据权利要求1所述的考虑装配载荷作用下螺栓应力场变化的有限元建模方法，其特征在于，所述模型中各零件采用六面体网格与五面体网格结合的方式进行网格划分，螺栓、被连接件以及螺母无相互接触的圆柱体部分采用六面体单元网格划分方式，螺栓头与被连接件接触表面、螺栓螺纹与螺母螺纹啮合表面采用五面体单元。