Vous pouvez appliquer un chargement axial ou une combinaison de couple et de facteur de couple pour simuler la condition de précontrainte d'un connecteur de type boulon. Entrez les valeurs sous Précontrainte dans le PropertyManager Connecteur de type boulon
Pour les études statiques, les définitions de connecteur de type boulon induisent deux exécutions d'analyse successives :
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Pour la première exécution d'analyse, le programme applique la valeur de précontrainte définie par l'utilisateur pour précontraindre les connecteurs de type boulon. Tous les autres types de chargements sont supprimés. Une fois l'analyse terminée, le programme calcule la force de traction de chaque boulon, qu'il compare à la valeur de précontrainte définie par l'utilisateur.
- Le programme calcule une nouvelle valeur de précontrainte ajustée basée sur la différence entre la force de traction et la valeur de précontrainte définie par l'utilisateur.
- Le programme réexécute l'analyse avec tous les chargements et la valeur de précontrainte ajustée en interne pour chaque connecteur de type boulon.
La première exécution d'analyse devrait généralement inclure tous les chargements présents avant que les boulons ne soient serrés. De telles charges incluent habituellement la gravité, mais peuvent également inclure tous les chargements représentant l'état de contrainte lorsque les boulons sont serrés (forces, chargements thermiques, précontraintes de ressort, etc.). Il n'est actuellement pas possible de sélectionner les chargements à inclure dans la première analyse, au cours de laquelle le programme calcule la nouvelle valeur de précontrainte ajustée. Dans la plupart des cas, cette limitation ne devrait avoir aucun impact majeur sur la précision des résultats.
Si vous utilisez des boulons symétriques, saisissez la valeur de précontrainte totale et ½ ou 1/4 de la masse totale du boulon en fonction du type de symétrie sélectionné. Par ailleurs, lorsque vous listez les forces dans des boulons symétriques après l'exécution d'une étude, les résultats sont égaux à ½ ou à 1/4 de la force totale.
Analyse non linéaire
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L'option Conserver la pré-contrainte de boulon est désactivée.
La longueur du boulon à l'état de contrainte L0 est déterminée en fonction de la longueur du boulon au début de l'analyse Lst, qui correspond à l'état d'annulation de la géométrie déformée des composants attachés via le connecteur de boulon. La longueur du boulon à l'état de contrainte zéro est alors calculée à partir de :
L0 = Létape / (1+(P/A*E))
A mesure que l'analyse non linéaire progresse, la longueur du boulon Létape à chaque étape de l'analyse s'adapte à la géométrie déformée des composants attachés à mesure qu'ils se déforment en raison des chargements appliqués. La contrainte finale du boulon à la fin de l'analyse non linéaire diffère de la contrainte de pré-chargement définie par l'utilisateur. Le chargement axial du boulon à chaque étape de l'analyse est calculé à partir de :
Pétape = A* E* (Létape - L0) / L0
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L'option Conserver la pré-contrainte de boulon est sélectionnée.
Lorsque cette option est sélectionnée, le programme exécute d'abord une analyse avec le pré-chargement P défini par l'utilisateur comme condition initiale sans aucun chargement externe. La déformation des pièces connectées par le biais du boulon est calculée et utilisée pour déterminer la longueur du boulon à l'état de contrainte zéro L0. Définissons Lf comme longueur déformée du boulon qui correspond à l'affaissement des pièces connectées en raison d'une pré-contrainte. La longueur du boulon au niveau de contrainte zéro est alors calculée à partir de :
L0= Lf / (1+(P/A*E))
Pour la deuxième étape de l'analyse, tous les chargements appliqués sont inclus. Le chargement axial du boulon à chaque étape de l'analyse est calculé à partir de :
Pétape = A* E* (Létape - L0) / L0
Au cours de l'analyse, si (a) Létape <= L0, le boulon est desserré, et si (b) Létape > L0, le boulon est sous tension et garde les pièces connectées.
Notation :
- P : Précontrainte axiale définie par l'utilisateur
- Pétape : Chargement axial de boulon au niveau de l'étape d'analyse en cours
- A : Aire de la section de boulon
- E : Module d'élasticité du matériau de boulon
- L0 : Longueur d'origine du boulon à l'état de contrainte zéro (la dérivation diffère selon le statut de l'option Conserver la pré-contrainte de boulon)
- Lst : Longueur de boulon au début de l'analyse (correspond à un état d'annulation de la géométrie déformée des composants attachés via le boulon)
- Lf : Longueur déformée du boulon après l'affaissement de pièces connectées en raison d'une pré-contrainte (option Conserver la pré-contrainte de boulon sélectionnée)
- Létape : Longueur déformée de boulon au niveau de l'étape d'analyse en cours