2.6有限元模型
为了对螺栓连接结构的不同边界处理方式进行对比分析,划分网格时尺寸控制完全相同,网格仅在结构有变化的区域稍有差异。单元类型采用了8节点Solid185六面体单元,分别建立了有限元模型。
其中:
模型一:共划分了5667个单元,7449个节点;
模型二:共划分了8934个单元,11091个节点;
模型三:共划分了27424个单元,31599个节点;
模型四:共划分了10251个单元,9723个节点。
以模型三为例,结构有限元模型、螺栓有限元模型如图2.6和图2.7所示:


3计算结果及比较
表3.1和图3.1列出了四种边界处理方式受载后的总体位移值和等效应力的对比关系以及发生位置:
表3.1四种方式计算结果对比表
| 总体位移最大值(mm) | 总体位移最大值位置 | 等效应力最大值(MPa) | 等效应力最大值 位置 |
模型一 | 1.366 | 结构2的回转中心 | 1066 | 结构1与结构2的接合位置 |
模型二 | 1.365 | 结构2的回转中心 | 1061 | 结构1与结构2的接合位置 |
模型三 | 2.83 | 结构2的回转中心 | 1520 | 螺栓中部与结构2接触的位置 |
模型四 | 1.709 | 结构2的回转中心 | 1436 | 结构2上与螺栓中部接触的位置 |
试验数据 | 2.91 | 结构2的回转中心 | | |
3.1不考虑接触关系时的计算结果
从计算结果可以看出,虽然模型二的结构中包含螺栓,但是模型一与模型二的最大等效应力、最大总体位移值以及发生位置基本相同。不考虑接触关系时,只需要将结构1与结构2耦合在一起模拟螺栓的连接作用,建立模型时是否包含螺栓对计算结果影响不大。