從18世紀末，螺栓被廣泛地運用在各種機械設備中。小到手錶大到建築，都有它的身影。小小螺栓承載著連接的重任，也因此疲勞、斷裂多發生在螺栓附近。
為了保證模擬模擬的精度，正確地模擬螺栓至關重要。除了搭建螺栓的有限元模型，RADIOSS還可以説明我們實現螺栓預緊。
今天，小汰就帶大家一次學會螺栓預緊！不信？那咱們往下看~
| 螺栓怎麼建模？ |
我們可以把1-5看做一部螺栓模型進化史～
bolt1【簡單粗暴款】
最簡單的是用鋼體(/RBODY)模擬螺栓。會造成局部應力過大，並且沒法模擬螺栓的拉力、扭矩，也無法模擬螺栓失效。更不用提不能預緊了…優點是建模簡便、快捷。
bolt2【湊合能用款】
在剛體中加入一個彈簧單元，就可以類比螺栓的受力、失效啦。但是這個模型依然無法實現螺栓預緊。
bolt3【基本款】
把bolt2中的一根彈簧換成了三根，其中包括一根預緊彈簧。然而上、下的剛體還是會有偏大的局部應力。
bolt4【高配款】
用實體類比出了螺栓的上、下部分，很巧妙地將中間用三根彈簧連接，並用兩個剛體連接彈簧和螺栓。
bolt5【有錢任性款】
類比了一整個螺栓實體，也是real扎實。可以施加預應力預緊。
這幾款當中，3、4在建模時間和精度上的性價比最高。
接下來就為大家介紹--如何get【高配款】並實現預緊。
【高配款】bolt4 模型主要由三部分組成：
上、下的實體；
中間的三根彈簧；
連接彈簧和實體表面的剛體。
<bolt4&彈簧單元連接方式>
如果我們放大看實體中間的部分，上、下實體之間有3個彈簧、3個節點。其中，1、3節點連接在剛體上。2、3節點間有一個彈簧，而1、2節點間有兩個彈簧。
1
預緊彈簧
負責預緊，預緊力沿彈簧軸線方向。在property中創建一個Type 23類型的預緊彈簧(SPR_PRE)：
<定義SPR_PRE>
感測器定義開始預緊的時間。如果希望預緊立馬生效，可設置：
<定義sensor>
func_ID1和2分別定義預緊生效後，預緊力關於位移或時間的函數。比如，我們可以為func_ID2創建如下函數：
<預緊力關於時間的函數>
從0-0.002s，彈簧拉力從0逐漸增大到5000N。
0.002s以後，拉力恆定不變。
2
無拉伸／壓縮彈簧
預緊彈簧僅描述了一個自由度上的受力，旁邊的無拉伸／壓縮彈簧負責描述其他自由度上的力、力矩。 創建一個Type 13的彈簧(SPR_BEAM)：
<無拉伸／壓縮彈簧>
把拉伸／壓縮方向的性質設為空，其他方向正常設置相應的值即可。
3
普通彈簧
描述2、3節點間螺栓力學表現。創建一個Type 13的彈簧(SPR_BEAM)。正常設置相應的參數，模擬螺栓的性質。
Tips
節點1、2間的兩根彈簧負責模擬預緊，長度不用太長；
在彈簧屬性中，為rupture輸入相關參數，即可定義彈簧失效條件。
<為彈簧設置失效>
4
剛體
創建一個自動生成主節點的剛體，並選取實體表面上的節點和彈簧的一端作為從節點。按照同樣的方法，在上、下實體上各創建一個剛體。
<剛體>
Well done，按照以上方法，一個靈活、高效的螺栓就成型啦👌。可以把它運用到模擬計算中囉~
| 預緊怎麼實現？ |
假設我們模擬被螺栓連接的鋼板，碰撞到剛性牆上。如下圖，我們按之前的方法創建穿過鋼板的螺栓，黃色的圖形就是螺栓實體部分。
<被螺栓連接的鋼板>
這樣帶預緊螺栓的模型碰撞，需要三個步驟求解：
Step1
0-0.002s 螺栓預緊
在已經定義好預緊彈簧/PROP/SPR_PRE(或/PROP/TYPE23)的前提下，螺栓在這個階段逐漸被載入。
Step2
0.002-0.005s 動態鬆弛
預緊結束後，使用動態鬆弛法使模型迅速恢復至穩定狀態。在0002檔中加入/DYREL卡片即可實現。例如這裡，我們設置了每0.0001s釋放一次動能。通過0.002-0.005s之間30次釋放動能，模型達到穩態。
Step3
0.005-0.01s 碰撞
0003檔中加入了初速度卡片，為1-2545編號的點都賦予了初速度。此模型一共有2545個點，也就是為所有點賦予了撞向剛性牆的初速度。
覺得講解的夠不夠透澈嗎？有沒有get到螺栓預緊新技能？還有疑問？歡迎給我們留言~
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