ABAQUS Bolt Load 조건 적용 (볼트 축력)

안녕하세요.

오늘의 ABAQUS 포스팅은 볼트 축력에 대해서 소개를 하려고 합니다.

일반적으로 드라이버로 볼트 머리를 돌려서 넣게되면, 볼트 머리와 나사산 사이에서 인장력이 걸리게 됩니다. 이에 따라 해석에서도 적용시켜줘야 하는 부분이 볼트의 축력입니다. 또한, 보통 축력으로 나와 있는 것이 아니라, 볼트를 조이는 토크 범위로 Reference는 나와있습니다.

그래서 이 토크를 어떻게 축력으로 변화시켜서 적용을 할 것인지가 문제일텐데요. 이런 데이터의 변환은 아래 나와있는 수식에 의해서 간단하게 변화시킬 수 있습니다.

위와 같은 방법으로 변화시킨 Pretension을 가지고, 아래와 같은 동영상에 나타난 방법으로 Bolt Load를 적용할 수 있습니다.

앞의 동영상과 같이 Step1에서 압축이되는 형상의 모델이 만들어져야 알맞게 Bolt Load가 들어가는 것이며, Contour는 동영상과 마찬가지고 볼트 머리 아래와 Plate 사이에서 가장 높은 응력이 도출된다. 또한, Bolt Load가 적용된 이후에 다른 외력에 의해 축력의 변화를 보고싶다면, 2번째 Step에는 무조건 Boundary Fix 조건을 적용시켜주어야한다.

*Step, name=Step1, nlgeom=NO, inc=100000

*Static

0.1, 1., 1e-12, 1.

*Boundary

Set-1, ENCASTRE

*Cload

Load-1, 1, 100.

*End Step

위의 Step은 볼트 로드를 적용한 Step이다. 여기서 볼트 로드는 Cload로 적용되어지며, 1번으로만 적용할 수 있다.

여기서 1번은 축 방향을 말하며, +와 -로 인장, 압축에 대한 방향을 선택할 수 있다.

*Step, name=Step2, nlgeom=NO, inc=100000

*Static

0.1, 1., 1e-12, 1.

*Boundary,Fixed

Load-1, 1, 1,

*End Step

외력에 대한 축력의 변화를 보기 위해서는 위와 같은 Step2를 만들어주어야 한다.

Step2에서는 Step1에서 걸어주었던 Bolt Load의 Reference node set인 Load-1을 불러와서 1번 축을 Fix시키는 과정을 포함하고 있다. 이렇게 2번째 Step을 만들어준 이후 외력은 3번째 Step에 적용하게 된다면 외력에 따라 축력의 변화를 ABAQUS에서 Plot을 통해서 볼 수 있습니다.

너무 급하게 써서 두서없이 쓴 것 같은데, 똑똑한 분들이라 찰떡같이 알아듣고 이해할 수 있을 것이라고 생각합니다. :)

이만 Bolt Load의 포스팅을 마치겠습니다.