张理达，文 雯，张 杰，白振岳，郭建平

(西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710068)

0 引 言

目前电子设备中广泛使用螺纹连接，其适配性与可靠性十分重要。为避免螺钉松脱，实际使用时常采用较大拧紧力矩值，但由此带来的鼓包变形问题常被忽视。由于机载设备对装配精度的要求高，鼓包变形大而影响正常使用的问题十分突出。在初期设计阶段，需要给出合理的拧紧力矩值，但一般采用经验法确定，难以预测实际效果。笔者针对拧紧力矩影响的鼓包变形问题，研究了施加拧紧力矩下电子设备鼓包变形的仿真计算方法，对确定拧紧力矩使用值具有重要参考价值。

1 螺栓预紧力的理论计算

对于电子设备的螺纹连接，在一般条件下，施加的拧紧力矩并不会全部用于产生螺栓的预紧力用到电子设备上。产生的预紧力可以用公式(1)计算[1-2]：

T=KDF

(1)

式中：T为拧紧力矩大小，N·m；K为拧紧力矩系数；D为螺栓的公称直径，m；F为螺栓预紧力，N；K值是一个取决于表面连接条件例如材料、表面粗糙度等因素的变量，可以从表1获得。

表1 不同表面条件下的拧紧力矩系数K值大小

2 某电子设备计算模型的建立[3-5]

针对某电子设备产品，先对其局部建立了由壳体、钽电容、下垫板、上垫板、电容固定块以及螺钉组成的仿真三维模型，再将其导入到ANSYS的Design Modeler中生成所需计算几何模型如图1 计算几何模型所示。

接下来在Workbench中分别将LY12-BCZYU、6061铝等材料属性赋予到壳体、电容固定块等零件中。并使用梁单元模型等效壳体与固定块之间的螺纹连接，如图2所示。……