The invention belongs to the technical field of aircraft structural modeling, in particular to a modeling method for fast simulating bolt connection of one-sided lap joint. The modeling method is based on the tension stiffness, shear stiffness and force transfer characteristics of bolts, and simplifies the model considering the stiffness of connectors. The finite element model of bolt connection obtained in PATRAN according to the modeling method of the present invention can quickly and accurately reflect the tension stiffness, shear stiffness and force transfer characteristics of bolts, and consider the pairs of connectors. The influence of bolt stiffness to meet engineering requirements can significantly shorten the calculation time and improve the calculation efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种快速模拟单面搭接件螺栓连接的建模方法
本专利技术属于飞机结构建模
,具体涉及一种快速模拟单面搭接件螺栓连接的建模方法。
技术介绍
螺栓连接在各种机械、建筑设施和武器结构中有着广泛的应用。在飞机结构工程中,螺栓连接方式大量应用于飞机零件的组装。各种气动载荷和惯性载荷,通过螺栓在飞机相互连接的各结构间相互传递,以达到飞机整体结构的平衡。传统上,一般是采用解析方法对螺栓连接的力学问题进行简化分析,并将分析结果和充分的实验结果结合进行相应的结构设计。在这种设计分析中,假设接头预紧后,螺母与螺头对被连接件的压力影响区为一空心截锥体,在计算被连接件的刚度时,用一刚度相当的当量圆筒代替被连接件,并将整个接头受到的轴向外力等效作用到螺栓杆上。由此导出的预紧螺栓接头在受到轴向外力作用时,螺栓的轴向伸长量与被连接件的轴向压缩量都随外力而线性变化。由于简化处理,解析计算的误差必然影响设计的精度,使设计达不到经济实惠的要求,导致浪费或安全事故。另一方面实体单元虽然精确,却要求每个零件及螺栓都要实体建模,建模过程复杂,计算效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是:设计一种快速模拟单面搭接件螺栓连接的建模方法,以解决目前螺栓连接建模中过程复杂,计算效率低的技术问题。为解决此技术问题,本专利技术的技术方案是:一种快速模拟单面搭接件螺栓连接的建模方法,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。所述的建模方法步骤如下: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。所述的步骤一 ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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。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1所述的建模方法,其特征在于:所述的步骤二具体为: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...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹凯军,张引利,张自鹏,
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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