【CN109992862A】螺栓螺母的建模方法及建模系统【专利】
螺纹特征建模
螺纹特征建模
螺纹特征建模是指利用计算机视觉技术对螺纹进行特征提取和建模的过程。
螺纹是指一种具有螺旋形状的纹理特征,常见于各种物体表面,如螺丝、螺母、管道等。
螺纹特征具有一定的规律性和复杂性,因此可以通过特定的算法和方法进行提取和建模。
螺纹特征建模的过程一般包括以下几个步骤:
1. 图像获取:通过摄像机或其他图像获取设备获取螺纹图像。
2. 图像预处理:对获取的螺纹图像进行预处理,如去噪、增强对比度等,以提高后续处理的效果。
3. 特征提取:采用一定的算法和方法,从预处理后的图像中提取螺纹的特征信息。
常用的特征提取方法包括灰度共生矩阵、Gabor滤波器、局部二值模式等。
4. 特征描述:将提取到的特征进行描述,一般采用向量表示。
可以使用一些统计量或者聚类算法对特征进行描述,如均值、方差、直方图等。
5. 特征匹配:将待识别的螺纹特征与已有的螺纹特征模型进行匹配,以确定螺纹的类别或者进行螺纹的识别。
螺纹特征建模在工业自动化、产品质检等领域具有重要的应用价值,可以帮助实现对螺纹产品的自动检测、分类和识别等任务。
UG螺母螺栓建模及装配
课程名称:精密机械与仪器课程设计作品名称:螺母螺栓建模及装配年级专业:学生姓名:学生学号:指导教师:二〇一年十一月一、创建螺母设计步骤1 新建——打开UG/文件/新建,设置名称与保存路径。
2 进入草图环境——插入/在任务环境中绘制草图,选择XY平面Z正向。
3 绘制草图——插入/曲线/多边形,选择6边,半径204 添加约束——插入/几何约束,约束选择平行。
5 绘制草图——绘制圆,直径为40,然后点击完成草图。
6 拉伸正六边形——插入/设计特征/拉伸,拉伸高度15。
(注意选择六边形单条曲线拉伸)7 拉伸内切圆——再拉伸内切圆,同时选择求交和拔模角(从起始限制),拔模角度-60°,如下图:8 镜像特征——插入/关联复制/镜像特征。
9 打孔——同前面一样,插入草图,在草图中绘制圆心在原点直径为25的圆,最后点击完成草图,选择拉伸,布尔运算为求差。
如下图所示:10 攻螺纹,插入/设计特征/螺纹,选择详细,选择要攻螺纹的面,参数设置如图所示:11 倒斜角——插入/设计特征/细节特征。
保存二创建螺栓设计步骤1 新建/模型,设置名称,保存路径,点击确定。
2 设计步骤按照设计螺母一样,相同步骤为1-8。
3 创建凸台——插入/设计特征/凸台,参数设置如图所示,点击确定。
弹出下图定位窗口,单击定位的点落在点上。
然后选择坐标原点点击。
4 倒斜角——插入/细节特征/倒斜角5 攻螺纹——插入/设计特征/螺纹/详细,选择要攻螺纹的面,参数设置如下图所示:6 完成保存。
三创建装配设计步骤1 新建装配——文件/新建/装配,设置好名称,保存路径,确定。
2 在添加组件对话框中先选择螺栓,放置在绝对原点,确定。
3 点击装配/组件/添加组件,弹出下图对话框,打开螺母文件,放置下拉菜单中选择通过约束。
接下来弹出装配约束对话框,约束对象选择螺母内侧圆和螺栓凸台顶边缘的圆,确定。
4 把左边框的约束导航器里面的同心约束勾去掉,然后选中螺母,在弹出的工具条中选择移动,弹出移动组件对话框,指定矢量,移动距离设为30,确定。
螺栓结合面的建模方法及模态分析
螺栓结合面的建模方法及模态分析摘要:根据对结合面的处理方法的不同,采用了有限元分析软件ANSYS建立了不同的螺栓结合面的有限元模型。
在不同的螺栓预紧力情况下,对各个模型的进行了模态分析,得到了固有频率。
通过分析数据结果,总结了不同的结合面建模方式对系统的模态分析的影响。
关键词:螺栓结合面;模态分析;固有频率;预紧力引言机械结构中零件、组件和部件相互接触的表面称为结合面,它在机械结构中大量地存在,使机械结构或系统不再是一个连续的整体。
根据运动方式分类,结合面分可以分为为三类。
第一类固定结合面,如螺纹联接面、铆钉联接面、销联接面和焊接联接面等;第二类是半固定结合面,如摩擦离合器的联接面[1];第三类是运动结合面,如齿轮和链轮的啮合面、丝杠螺母的联接面、轴承联接面和导轨联接面等。
本文研究的螺栓结合面是属于固定结合面,主要起联接固定的作用。
在机械结构中,螺栓结合面是应用广泛的一种连接方式,影响着整个系统的静态特性和动态特性,因此螺栓结合面的分析研究具有十分重要的意义。
随着电子计算机的迅速发展,有限元分析法的应用越来越普遍。
它是一种有效的数值分析方法,首先应用于连续体力学领域,随后很快广泛应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续问题[2]。
ANSYS是有限元分析领域的大型通用软件之一,提供了用来模拟各种结构和材料的单元类型、多种有限元分析功能模块。
它不但能用于对结构、热、磁场、流体等单独研究,还能用于热-结构耦合和、流体-结构耦合等。
本文主要用ANSYS对螺栓结合面结构进行动力学分析的模态分析,应用计算结构的固有频率。
1.模态分析的原理动力学分析类型包括瞬态动力学、谐响应分析、模态分析和谱分析。
其中,模态分析是其它动力学分析的基础,用于确定结构的固有频率和振型,能使设计的结构避免共振。
模态分析的求解是针对下面的运动方程:上式的矩阵特征值即为系统的固有频率,系统的模态分析就是求解矩阵特征值和特征向量的问题。
螺母和螺栓的3D模型设计
BY- 227R1A6648 227R1A6660 227R1A66oCAD 创建的螺母和螺栓的 3D 模型。该模型的目标是提 供这些行业中常用的基本机械部件的详细而精确的数字表示。利用 AutoCAD 的 高级绘图和建模工具,该过程包括对单个部件(例如螺纹轴、头部和螺母体) 的精确测量和构造。该模型严格遵守工程标准,确保在实际应用中的实用性。 虚拟测试可验证不同负载和应力下的机械性能和结构完整性。3D 模型是一种 有价值的可视化、模拟和原型制作工具,可提高工程效率和可靠性。
➢ 螺栓和螺母上的螺纹是切入轴或孔表面的一系列凹槽或脊。当螺栓拧入螺母时,螺纹会相互 咬合,形成紧密、牢固的配合。
➢ 要创建带螺纹的螺栓和螺母的 3D 模型,您需要使用 3D 建模软件或 CAD 程序。这些工具允许您 创建和操作 3D 对象,并向模型添加螺纹等细节。
程序:-
▪ 打开 Auto CAD 窗口。 ▪ 设置所需的限制和网格。 ▪ 使用F3键(OSNAP命令)将打开对话框并选择端点、中点等。 ▪ 通过使用 F8 键,正交功能处于打开状态。 ▪ 通过使用 DD CUPS 命令,将打开 UCS(用户坐标系)对话框并选择所需的视图。 ▪ 使用绘图和编辑命令绘制带螺纹的 3D 螺母和螺栓的详细图纸的不同部分。 ▪ 使用线命令,连接详细图纸的各个部分。 ▪ 通过使用 hatch 命令,对绘图所需的部分进行阴影处理。
结论:-
• AutoCAD 中的螺母和螺栓的 3D 模型具有逼真的螺纹和特征,可确保 互换性和兼容性。它允许可视化、协作设计和轻松修改。这种精确 的模型可作为制造的宝贵蓝图,考虑机械性能并针对特定应用进行 优化。结论用 100 个字强调了该模型在帮助开发和实施这些重要机 械部件方面的可靠性、效率和有效性。
UGCAD三维建模项目项目四 标准件建模-任务一-螺母螺栓建模
UG-CAD三维建模项目教程
【活动一】 六角螺母建模
1 “开始”-“程序”-“UGS NX 6.0”- “NX 6.0”进入
UGS初始界面。单击文件-新建 (快捷键Ctrl+N)或 者单击“”按钮,在文件名对话框输入:: “liujiaoluomu ” ,单位为毫米,选择模型模板, 单击确定进入UGS NX6.0建模模块界面。
”特征按钮,选择所画六边 形线框,指定矢量为ZC轴,限制开始距离为 0mm,结束距离为14.1mm,“布尔”为无, 单击“确定”,如图
UG-CAD三维建模项目教程
【任务一】 螺母螺栓建模
4、在曲线工具条中选择“基本曲线”工具条按钮“
”,选 择“圆”功能,在“基本曲线”对话框中点方法下拉菜单中选择 “点构造器”,输入坐标X0,Y0,Z14.1,单击确定、后退,再将点 方式选择为控制点三维建模项目教程
【任务一】 螺母螺栓建模
5,选择“拉伸
”特征按钮,选择所画草图外圈线框,“指 定矢量”为ZC轴,单击反向按钮“ ”,限制开始距离为 0mm,结束距离为14.1mm,“布尔”为求交,“拔模”选择: 从起始限制,角度为-60,单击“确定”,如图
UG-CAD三维建模项目教程
”特征按钮,选择所画六边形线框, “指定矢量”为ZC轴,限制“开始”距离为0mm, 结束“距离”为10mm,“布尔”为无,单击“确 定”,如图
UG-CAD三维建模项目教程
【任务一】 螺母螺栓建模
4、在曲线工具条中选择“基本曲线”按钮“
”, 选择“圆”功能,在“基本曲线”对话框中点方法下 拉菜单中选择“点构造器”,输入坐标X0,Y0,Z10,单 击“确定”、后退,再将“点方式”选择为“控制 点 ”,选择六棱柱体的边,绘制内切圆,如图
【CN109902439A】一种考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910228529.1(22)申请日 2019.03.25(71)申请人 东北大学地址 110169 辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人 马辉 柴清东 朴玉华 吴文轩 (74)专利代理机构 北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙) 11613代理人 韩国胜(51)Int.Cl.G06F 17/50(2006.01)(54)发明名称一种考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法(57)摘要本发明属于机械动力学技术领域,尤其涉及一种考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法。
该方法包括以下步骤:建立管路卡箍约束的实体接触有限元模型,并对管路弹性模量通过自由模态试验进行修正,得到修正后的管路模型;在设定的拧紧力矩下对固有频率进行仿真计算,采用模态试验和基础激励响应试验对仿真计算进行验证;分析螺栓拧紧力矩、卡箍跨距及管体长度对双卡箍管路系统固有频率的影响规律。
该方法采用有限元接触模型且与试验相结合的方式进行对比研究,此种建模方法计算结果准确,与实际结构相符。
权利要求书1页 说明书6页 附图3页CN 109902439 A 2019.06.18C N 109902439A权 利 要 求 书1/1页CN 109902439 A1.一种考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法,其特征在于:包括以下步骤:建立管路卡箍约束的实体接触有限元模型,并对管路弹性模量通过自由模态试验进行修正,得到修正后的管路模型;在设定的拧紧力矩下对固有频率进行仿真计算,采用模态试验和基础激励响应试验对仿真计算进行验证;分析螺栓拧紧力矩、卡箍跨距及管体长度对双卡箍管路系统固有频率的影响规律。
2.根据权利要求1所述的考虑螺栓连接的航发管路建模及振动特性分析方法,其特征在于,基于ANSYS有限元软件,建立了管路卡箍约束的实体接触有限元模型;管体、金属橡胶及卡箍箍带均选用Solid45实体单元进行网格划分,共有46690个节点,43156个单元;金属橡胶与箍带间采用的是共节点操作,模拟真实焊接结构;金属橡胶与管路间为标准接触,其中金属橡胶面为接触面,管路面为目标面,接触单元与目标单元分别选用Conta174和Targe170单元;卡箍螺栓部分采用Beam188梁单元建模,每个螺栓划分为4个单元,5个节点,在螺栓中心节点添加Prets179预紧力单元,模拟卡箍螺栓的预紧效果;螺栓头部与螺栓台采用刚性区域模拟,即螺栓头部与箍带相接触的区域的所有节点,采用刚性区绑定在一起;对上箍带边缘3个节点的位移约束为0,达到固定约束的目的。
一种螺栓连接结构有限元模型的精细建模方法
螺栓连接结构的有限元模型精细建模方法通常包括以下步骤:
1. 建立几何模型:使用CAD软件绘制螺栓连接结构的几何模型,包括螺栓、螺母、垫圈、连接件等各个部分,并确保几何模型的精度和准确性。
2. 网格划分:对几何模型进行网格划分,生成有限元网格。
在螺栓和连接件处需要特别关注,通常需要采用细网格划分以捕捉局部应力集中区域。
3. 材料属性定义:为各个部件定义材料属性,包括弹性模量、泊松比、屈服强度等力学特性参数。
4. 界面约束:定义螺栓与连接件之间的接触和摩擦条件,确保模型在加载时能够准确反映实际工况下的受力情况。
5. 螺栓预紧载荷:根据螺栓预紧力大小和方向,在有限元模型中施加相应的预应力载荷,以模拟螺栓连接结构在预紧状态下的受力情况。
6. 加载和边界条件:根据实际工况确定加载方式和加载位置,并设置相应的边界条件,如固支条件、加载方向和大小等。
7. 分析计算:进行有限元分析计算,获取螺栓连接结构在不同工况下的受力情况,包括应力分布、位移、变形等。
8. 结果评价:对分析结果进行评价和验证,确保模型的合理性和准确性,针对需要进一步优化的地方进行调整和改进。
通过以上建模方法,可以建立一个精细的螺栓连接结构有限元模型,用于分析螺栓连接在不同工况下的受力情况,指导工程设计和优化。
值得注意的是,螺栓连接结构的有限元模型建模过程需要考虑到实际工程中的复杂因素,因此在建模过程中需要充分考虑材料非线性、接触摩擦、大变形等因素,以获得更为真实可靠的分析结果。
【CN109967982A】一种风力发电机组用圆弧螺纹锚栓组件的制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910351448.0(22)申请日 2019.04.28(71)申请人 中船重工海为郑州高科技有限公司地址 450001 河南省郑州市高新区科学大道311号(72)发明人 杨中桂 白洁 刘萍 丁永春 王家斌 崔建国 王海峰 李丹阳 赵令川 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公司 41109代理人 霍彦伟 王文文(51)Int.Cl.B23P 15/00(2006.01)(54)发明名称一种风力发电机组用圆弧螺纹锚栓组件的制备方法(57)摘要本发明公开了一种风力发电机组用圆弧螺纹锚栓组件的制备方法,选择圆钢棒材并按照需求定尺或倍尺轧制相应长度作为坯料;对坯料进行超声+漏磁联合探伤;对坯料进行热处理;对坯料进行校直处理并去除表面氧化皮;对坯料进行涡流或磁粉探伤处理;通过滚丝机在工件两端滚压圆弧螺纹,得锚栓;选择圆钢棒材用锯床进行下料至规定尺寸作为坯料;对坯料进行锻造成型冲孔;用车床车端面和内孔,倒角;用丝锥攻制圆弧螺纹内螺纹;用真空炉对工件进行热处理,得螺母。
本发明的圆弧螺纹锚栓制备方法,基本上不需要去除材料,只需校直去除表面氧化皮即可,锚栓滚丝前的直径公差控制在±0.3mm即可,材料利用率高,生产工序少,生产成本低。
权利要求书2页 说明书8页 附图7页CN 109967982 A 2019.07.05C N 109967982A权 利 要 求 书1/2页CN 109967982 A1.一种风力发电机组用圆弧螺纹锚栓组件的制备方法,该圆弧螺纹锚栓组件,包括锚栓(1)和螺母(2),锚栓(1)和螺母(2)上设置有相互配合的内外圆弧螺纹,其特征在于:所述锚栓(1)的制备方法包括以下步骤:11)选择圆钢棒材并按照需求定尺或倍尺轧制相应长度作为坯料;12)利用校直机对坯料进行校直处理,两端倒棱;13)利用探伤机对坯料进行超声+漏磁联合探伤;14)对坯料进行热处理;15)对坯料进行校直处理并去除表面氧化皮;16)利用探伤机对坯料进行涡流或磁粉探伤处理;17)通过滚丝机在工件两端滚压圆弧螺纹,得锚栓;18)对锚栓进行防腐处理;所述螺母(2)的制备方法包括以下步骤:21)选择圆钢棒材用锯床进行下料至规定尺寸作为坯料;22)按照螺母外形尺寸对坯料进行锻造成型冲孔;23)用车床车端面和内孔,倒角;24)用丝锥攻制圆弧螺纹内螺纹;25)用真空炉对工件进行热处理,得螺母;26)对螺母进行防腐处理。
螺纹连接模拟分析的简化建模
螺纹连接模拟分析的简化建模赵军涛,李韬,杨甲申(中国重型机械研究院股份公司,陕西西安710032)摘要:螺栓螺纹仿真简化建模方法可以给出非常接近真实螺栓螺纹受力仿真分析数据结果而不需要建立详细的几何模型和网格二次划分,在大型复杂装配体的模拟分析中,能节约大量的计算时间和成本。
同时,本文通过专用单元方式施加了螺栓预紧力。
文章描述了实际螺纹和简化螺栓螺纹的区别,分别创建了螺纹、盖板和底板模型,并给出了螺栓预紧力作用截面和接触对。
分析结果显示螺栓轴向位移的最大值和最小值误差分别为2.4%和1.9%,相应位置上Von Mues应力相差很小,简化模型计算时间是实际模型的1/10$关键词:螺栓;螺纹;接触单元;预紧力中图分类号:U213.5文献标识码:A文章编号:1001-196X(2019)02-0069-04A simplified modeling technique for bolt thread simulationZHAO Jun-taa,LI Tag,YANG Jia-shen(China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Lth.,XiUn710032,China)Abstract:The simplified modeling technipue for bolt thread simulation delivers approximate results with the neaeaccueacyottheteuetheeaded boatmodea,butwithouttheneed toedetaiaed theead geometeyand eetined mesh discretization.The method also olers a significant savings in simulation time and costs for larye complei assembly with bolt pretension loading.The article describes to give bolt pretension loading with the special element.It explains the dUferenco between true and simplified model,meanwhUe modeling the bolt with cover and base plate and giving pretension loading section and contact pairs.The result reveals the mci and min error of bolt axial displacement are2.4%and1.9%respectively,the Von Mises stress is approximation in the same position,the simplified modeling simulation time is about1/10of the true threaded bolt model simulation time. Keywords:bolt;thread;contact element;pretension loading0前言螺栓连接并紧固装配体是机械设备最为常用方式。
螺栓模拟方法及装置[发明专利]
专利名称:螺栓模拟方法及装置
专利类型:发明专利
发明人:尹国保,马小玲,王鑫,黄春晓,王虎申请号:CN201910703310.2
申请日:20190731
公开号:CN112395725A
公开日:
20210223
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提出一种螺栓模拟方法及装置,该方法包括:通过获取计算机辅助工程CAE模型中待创建螺栓的至少一个安装位置,以及与每个安装位置对应的至少一个部件;针对每个安装位置,创建穿设所述安装位置以将对应的至少一个部件进行连接的螺栓,以及在所述安装位置的周边选取安装节点;从所述安装位置的每个部件的所有圆孔中,找出圆孔中心至所述安装节点的距离最小的目标圆孔,并标记所述目标圆孔及其多个孔周节点;根据被标记的目标圆孔及其多个孔周节点创建所述每个部件的多个三角形网格;将各个部件对应的多个三角形网格存储至所述螺栓中,并编辑所述螺栓的螺栓材料信息、属性、螺栓名称。
由此,实现了螺栓的批量自动模拟,提升了螺栓模拟效率,节约了人工成本,且极大地避免了因手工操作带来的失误。
申请人:比亚迪股份有限公司
地址:518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号
国籍:CN
代理机构:北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:蔡丽
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一种MJ螺栓及螺母有限元网格建模方法[发明专利]
专利名称:一种MJ螺栓及螺母有限元网格建模方法专利类型:发明专利
发明人:张明利,荣克林,刘桢,贾亮,侯传涛,王竞男申请号:CN201610495315.7
申请日:20160629
公开号:CN106202639A
公开日:
20161207
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种MJ螺栓及螺母有限元网格建模方法,具体步骤如下:第一步:归纳螺栓及螺母的几何特征;第二步,螺栓螺纹零位置截面数学描述;第三步,螺母螺纹零位置截面数学描述;第四步,螺栓及螺母无螺纹区域有限元网格生成;第五步,螺栓及螺母螺纹节点偏移生成,通过对螺纹处网格进行节点移动可以获得螺纹的螺栓。
本发明可以快速、有效生成带有螺纹结构特征的MJ螺栓、螺母有限元网格,该网格为六面体、共节点,可以有效避免采用TIE命令或四面体网格产生的误差,大幅提高计算精度。
申请人:北京强度环境研究所,中国运载火箭技术研究院
地址:100076 北京市丰台区南大红门路1号
国籍:CN
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【CN109992862A】螺栓螺母的建模方法及建模系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910220621.3(22)申请日 2019.03.21(71)申请人 广州华立科技职业学院地址 510000 广东省广州市增城广州华立科技园华立路7号(72)发明人 詹建新 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202代理人 颜希文 郝传鑫(51)Int.Cl.G06F 17/50(2006.01)(54)发明名称螺栓螺母的建模方法及建模系统(57)摘要本发明涉及建模技术领域,具体涉及了一种螺栓螺母的建模方法及建模系统,包括以下步骤:S1:构建螺栓的三维模型结构件,所述螺栓的三维模型结构件包括设置有螺纹的螺柱;S2:构建与螺柱同轴心且部分重合的实体圆柱模型;S3:以螺柱的外螺纹为界限,将实体圆柱模型内与螺柱重合的部分模型减去,即为螺母的模型。
本发明的建模方法建立的螺栓螺母的三维模型的装配精度高,在三维装配图中能够相匹配的装配到一起,并且能够生成尺寸精度高加工图纸,以提高螺栓螺母的加工精度。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 109992862 A 2019.07.09C N 109992862A1.一种螺栓螺母的建模方法,其特征在于,包括:S1:构建螺栓的三维模型结构件,所述螺栓的三维模型结构件包括设置有螺纹的螺柱;S2:构建与螺柱同轴心且部分重合的实体圆柱模型;S3:以螺柱的外螺纹为界限,将实体圆柱模型内与螺柱重合的部分模型减去,即为螺母的模型。
2.根据权利要求1所述的建模方法,其特征在于,所述构建螺栓的三维模型结构件的步骤包括:首先在建模软件环境内构建螺柱,其次在螺柱的一端构建直径尺寸大于螺柱直径的螺帽,且螺柱与螺帽的布尔运算为求和;最后在螺柱的表面创建螺纹。
3.根据权利要求2所述的建模方法,其特征在于,所述的建模软件为UG NX或者Pro/e或者SolidWorks。
螺栓参数化建模
螺栓参数化建模是一种基于三维软件的二次开发利用,主要依赖于特定的建模工具,如SOLIDWORKS等。
在建模过程中,主要考虑螺纹参数、螺栓材料、螺栓规格等因素,以生成相应的三维模型。
此外,还可以借助于有限元分析方法,对螺纹联接的负载分布进行仿真计算。
例如,有研究者在Qt平台上借助OpenGL图形库,开发了一套螺栓螺母有限元参数化建模软件,通过此建模软件对螺纹结构进行参数控制,可以便捷地获取不同型号的螺纹连接件有限元模型。
同时,由于螺栓紧固件复杂的螺旋线几何形状,在开展有限元分析时,网格划分过程较为烦琐且难以保证单元质量.因此也有专门的螺栓紧固件有限元参数化建模方法来应对这一问题。
关于螺栓螺帽的数学模型
关于螺栓螺帽的数学模型
【实用版】
目录
1.螺栓螺帽的概述
2.螺栓螺帽的数学模型的建立
3.螺栓螺帽的数学模型的应用
4.螺栓螺帽的数学模型的优缺点
正文
【1.螺栓螺帽的概述】
螺栓螺帽是一种常见的紧固件,被广泛应用于各种机械设备的连接和固定。
螺栓螺帽通常由一个螺纹形的螺栓和一个与之匹配的螺纹形的螺帽组成。
当螺栓通过螺帽时,螺栓的螺纹与螺帽的螺纹相互啮合,从而实现牢固的连接。
【2.螺栓螺帽的数学模型的建立】
为了研究螺栓螺帽的力学性能和设计优化,我们需要建立一个描述其结构的数学模型。
一般来说,螺栓螺帽的数学模型主要包括以下几个部分:螺栓的螺纹部分、螺帽的螺纹部分、螺栓和螺帽的连接部分以及外部载荷。
通过对这些部分的数学描述,我们可以建立一个完整的螺栓螺帽的数学模型。
【3.螺栓螺帽的数学模型的应用】
螺栓螺帽的数学模型在建立之后,可以应用于以下几个方面:
(1)模拟分析:通过模拟分析,我们可以预测螺栓螺帽在不同载荷和条件下的力学性能,从而指导设计和优化。
(2)设计优化:通过数学模型,我们可以对螺栓螺帽的设计进行优
化,以提高其力学性能和使用寿命。
(3)虚拟实验:通过数学模型,我们可以进行虚拟实验,以评估螺栓螺帽的性能,从而减少实际实验的次数和成本。
【4.螺栓螺帽的数学模型的优缺点】
螺栓螺帽的数学模型的优点包括:
(1)可以预测螺栓螺帽的力学性能,从而指导设计和优化;
(2)可以进行虚拟实验,从而减少实际实验的次数和成本;
(3)可以进行设计优化,以提高螺栓螺帽的力学性能和使用寿命。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910220621.3
(22)申请日 2019.03.21
(71)申请人 广州华立科技职业学院
地址 510000 广东省广州市增城广州华立
科技园华立路7号
(72)发明人 詹建新
(74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限
公司 44202
代理人 颜希文 郝传鑫
(51)Int.Cl.
G06F 17/50(2006.01)
(54)发明名称
螺栓螺母的建模方法及建模系统
(57)摘要
本发明涉及建模技术领域,具体涉及了一种
螺栓螺母的建模方法及建模系统,包括以下步
骤:S1:构建螺栓的三维模型结构件,所述螺栓的
三维模型结构件包括设置有螺纹的螺柱;S2:构
建与螺柱同轴心且部分重合的实体圆柱模型;
S3:以螺柱的外螺纹为界限,将实体圆柱模型内
与螺柱重合的部分模型减去,即为螺母的模型。
本发明的建模方法建立的螺栓螺母的三维模型
的装配精度高,在三维装配图中能够相匹配的装
配到一起,并且能够生成尺寸精度高加工图纸,
以提高螺栓螺母的加工精度。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 109992862 A 2019.07.09
C N 109992862
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109992862 A
1.一种螺栓螺母的建模方法,其特征在于,包括:
S1:构建螺栓的三维模型结构件,所述螺栓的三维模型结构件包括设置有螺纹的螺柱;
S2:构建与螺柱同轴心且部分重合的实体圆柱模型;
S3:以螺柱的外螺纹为界限,将实体圆柱模型内与螺柱重合的部分模型减去,即为螺母的模型。
2.根据权利要求1所述的建模方法,其特征在于,所述构建螺栓的三维模型结构件的步骤包括:首先在建模软件环境内构建螺柱,其次在螺柱的一端构建直径尺寸大于螺柱直径的螺帽,且螺柱与螺帽的布尔运算为求和;最后在螺柱的表面创建螺纹。
3.根据权利要求2所述的建模方法,其特征在于,所述的建模软件为UG NX或者Pro/e或者SolidWorks。
4.根据权利要求1所述的建模方法,其特征在于:所述步骤S3之后,将所述的螺栓螺母配合件的三维模型分解为两个单独的三维模型。
5.根据权利要求1所述的建模方法,其特征在于:所述步骤S1中,螺栓的三维模型建立步骤依次包括:确定定位中心坐标、输入螺栓的直径和高度数据以成型圆柱体、以及在圆柱体的表面构建螺纹的模型。
6.根据权利要求1所述的建模方法,其特征在于:所述步骤S2中构建与螺柱同轴心且部分重合的实体圆柱模型的步骤包括:从螺柱的构建有螺纹的部分模型的中心线上选取一点作为实体圆柱模型的端面中心点;输入实体圆柱模型的直径和高度数据以成型实体圆柱模型,其中所述实体圆柱模型的直径大于圆柱体的直径。
7.根据权利要求1所述的建模方法,其特征在于:所述步骤S3中,减去实体圆柱模型内与螺柱重合的部分模型的步骤包括:在建模软件中,分别选取螺栓和实体圆柱模型,采用建模软件的计算模块以减去与螺栓重合的实体圆柱模型的部分实体,得到相互配合的螺栓和螺母模型。
8.一种建模系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取螺栓的三维模型数据和实体圆柱模型的数据;
构建模块,用于构建螺栓的三维模型和实体圆柱模型;
计算模块,用于将实体圆柱模型内与所述螺栓的三维模型重合的模型减去。
2。