带预紧力螺钉的接触分析定义

　　我们通过此例学习复杂接触问题的建模方法，生成部件和定位实体的不同方法，以及模拟螺钉预紧力的两种方式：施加螺栓载荷和定义过盈接触。基于结构和载荷的对称性，只取模型的1/2进行分析。

　　在接触分析中有两个重要的问题：1在接触关系建立起来之前，模型中的实体可能出现刚体位移;2接触条件突然改变，导致ABAQUS无法收敛。因此，本例中将使用额外的分析步和边界条件，使模型平稳地进入接触状态，将载荷逐步施加到模型上。
                                                  

　　在接触分析中，如果接触属性为默认的“硬”接触，则不能使用六面体二次单元(C3D20和C3D20R)，以及四面体二次单元(C3D10),而应尽可能使用六面体一阶单元。本实例选用C3D8I单元。分析过程中不会出现很大的滑动，因此选用小滑移。各接触面上使用库伦摩擦，摩擦系数为0.15。

　　螺纹处的应力应变状态不是关心的重点，因此可以不对螺纹精确建模，而是在螺钉和底座螺孔的内表面之间建立绑定约束。这样得到的模型回比实际结构刚硬，但可以大大简化建模过程，避免收敛困难，且不必再螺纹处划分很小的单元。

　　建立的装配体模型：烟台标准件厂家

　　以上模型中的基座和盖板为网格格式的文件。下面我们重点关注接触的建立。首先在螺纹处定义绑定约束。

　　上述位置误差限度的含义为：与主面的距离小于此限度的从面节点都会受到绑定约束。由于模型中存在数值误差，所以一般都应设置这样一个位置误

　　差限度。必须让位置误差限度略大于主面和从面在模型中的距离，否则这两个面之间不会建立绑定约束。

　　定义盖板与基座之间的摩擦接触，以及螺钉与盖板的摩擦接触。注意应选择刚度较大、网格较粗的面作为主面。具体的接触性质如下左图所示：

　　重点关注盖板。带摩擦的接触关系可以消除盖板的刚体位移，但在这个接触关系建立起来之前，盖板缺乏足够的约束条件，因此需要一些额外的分析步和边界条件，让分析过程更容易地实现收敛。第一个分析步在盖板的端面上定义临时的固支边界条件，在螺钉上施加很小的预紧力，让各个接触关系平稳地建立起来。

　　第二个分析步：去掉盖板端面上的固支边界条件，保持螺钉上的10N预紧力不变。