축 하중이나 토크와 마찰 계수 조합을 적용하여 볼트 커넥터의 예비하중을 시뮬레이션할 수 있습니다. 커넥터 볼트 PropertyManager에서 예비하중에 값을 입력합니다.
정적 해석 스터디의 경우 볼트 커넥터 정의에 따라 두 번의 연속적인 해석이 발생합니다.
- 첫 번째 해석 실행에서는 사용자 지정 예비하중 값을 적용하여 볼트 커넥터에 예비하중을 적용합니다. 다른 유형의 하중은 모두 억제됩니다. 해석이 완료되면 각 볼트의 인장력을 계산하여 사용자 지정 예비하중 값과 비교합니다.
- 프로그램은 인장력과 사용지 지정 예비하중 값 간의 차이를 기반으로 조정된 새 예비하중 값을 계산합니다.
- 프로그램은 각 볼트 커넥터에 대해 내부적으로 조정된 예비하중 값과 다른 모든 하중을 적용하여 다시 한 번 해석을 실행합니다.
일반적으로 첫 번째 해석 실행에 볼트를 조이기 전에 존재하는 모든 하중을 포함해야 합니다. 이러한 하중에는 일반적으로 중력이 있으며, 볼트를 조인 상태의 응력 상태를 나타내는 모든 하중(힘, 열하중, 스프링 예비하중 등) 역시 포함될 수 있습니다. 하지만 프로그램이 조정된 새 예비하중 값을 계산하는 첫 번째 해석에서는 포함할 하중을 선택하는 것이 불가능합니다. 대부분의 경우 이 제한은 결과의 정밀도에 큰 영향을 주지 않습니다.
대칭 볼트를 사용할 경우, 선택한 대칭 유형에 따라 총 예비하중 값과 총 볼트 질량의 1/2 또는 1/4을 입력합니다. 또한 스터디를 실행한 다음 대칭 볼드에 대한 볼트 하중을 나열하면, 결과는 총 하중의 1/2 또는 1/4과 같습니다.
비선형 해석
- 볼트 초기 응력 유지가 선택 취소됨
응력이 0(L0)인 상태에서의 볼트 길이는 해석 시작(Lst) 시 볼트 길이를 기반으로 결정되며 이는 볼트 커넥터를 통해 연결된 부품의 비변형 지오메트리 상태에 해당합니다. 응력이 0인 상태에서의 볼트 길이는 다음과 같이 계산됩니다.
L0 = Lst / (1+(P/A*E))
비선형 해석이 진행됨에 따라 각 해석 단계의 볼트 길이 Lstep는 적용된 하중으로 인해 변형되면서 부착된 부품의 변형된 지오메트리에 자체 적응합니다. 비선형 해석 끝에서 볼트의 최종 응력은 사용자 정의된 예비하중 강도와 다릅니다. 각 해석 단계에서 볼트의 축 하중은 다음과 같이 계산됩니다.
Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0
-
볼트 초기 응력 유지가 선택됨
이 옵션을 선택하면 프로그램에서 사용자 정의된 예비하중 P가 있는 해석을 외부 하중이 없는 초기 조건으로 먼저 실행합니다. 볼트를 통해 연결된 파트의 변형이 계산되어 응력이 0(L0)인 상태에서의 볼트 길이를 결정하는 데 사용됩니다. Lf는 초기 응력으로 인한 연결 파트의 변위에 해당하는 변형된 볼트 길이로 정의하겠습니다. 그러면 0 응력의 볼트 길이가 다음과 같이 계산됩니다.
L0= Lf / (1+(P/A*E))
해석의 두 번째 단계에는 적용된 모든 하중이 포함됩니다. 각 해석 단계에서 볼트의 축 하중은 다음과 같이 계산됩니다.
Pstep = A* E* (Lstep - L0) / L0
해석 도중 (a) Lstep <= L0이면 볼트가 느슨하고 (b) Lstep > L0이면 볼트가 장력을 받으며 파트가 서로 연결된 상태로 유지됩니다.
표시법:
- P: 사용자 정의된 축 예비하중
- Pstep: 현재 해석 단계에서 볼트의 축 하중
- A: 볼트 단면 면적
- E: 볼트 재질 탄성 계수
- L0: 응력이 0인 상태에서 볼트의 원래 길이(파생은 볼트 초기 응력 유지 옵션 상태에 따라 다름)
- Lst: 해석 시작 시 볼트 길이(볼트를 통해 연결된 부품의 비변형 지오메트리 상태에 해당)
- Lf: 초기 응력으로 인한 연결 파트의 변위 후 변형된 볼트 길이(볼트 초기 응력 유지 선택)
- Lstep: 현재 해석 단계에서 변형된 볼트 길이