Stav šroubové spojky při předpětí můžete simulovat tak, že použijete axiální zatížení nebo kombinaci krutu a koeficientu tření. Zadejte potřebné hodnoty do pole Předpětí ve správci PropertyManager spojkového šroubu.
U statické studie vyvolá definice šroubové spojky spuštění dvou po sobě následujících analýz:
- Při spuštění první analýzy použije program pro předpětí šroubových spojek hodnotu předpětí zadanou uživatelem. Všechny ostatní typy zatížení jsou potlačeny. Po dokončení analýzy program vypočítá tahovou sílu každého ze šroubů, kterou porovná s hodnotou předpětí zadanou uživatelem.
- Program vypočítá novou upravenou hodnotu předpětí na základě rozdílu mezi tahovou silou a hodnotou předpětí zadanou uživatelem.
- Analýza je poté spuštěna znovu s použitím všech zatížení a vnitřně upraveného předpětí pro každou ze šroubových spojek.
Ve skutečnosti by měla první analýza zahrnovat veškerá zatížení, která se uplatňují před utažením šroubů. Mezi tato zatížení obvykle patří gravitace, ale také všechna zatížení představující stav napětí po utažení šroubů (síly, tepelná zatížení, předpětí pružin apod.). V současnosti není možné vybrat, která zatížení budou zahrnuta do první analýzy, ve které program počítá novou upravenou hodnotu předpětí. Ve většině případů by toto omezení nemělo mít žádný zásadní vliv na přesnost výsledků.
Jestliže používáte symetrické šrouby, zadejte celkovou hodnotu předpětí a ½ nebo 1/4 celkové hmotnosti šroubu podle vybraného typu symetrie. Platí, že zobrazíte-li síly pro symetrické šrouby po spuštění studie, výsledek bude roven ½ nebo 1/4 celkové síly.
Nonlinear Analysis
-
Možnost Zachovat předpětí šroubu není vybrána
Délka šroubu v nulovém stavu napětí L0 je určována na základě délky šroubu na začátku analýzy Lst, což odpovídá stavu nedeformované geometrie součástí připojených pomocí šroubové spojky. Délka šroubu v nulovém stavu napětí se vypočte následovně:
L0 = Lst / (1+(P/A*E))
V průběhu nelineární analýzy se hodnota Lkrok šroubu při každém kroku analýzy adaptuje deformované geometrii připojených součástí, když se deformují pod působícím zatížením. Koncové napětí šroubu na konci nelineární analýzy se liší od uživatelem definovaného předpětí. Axiální zatížení při každém kroku analýzy se vypočítává podle rovnice:
Pkrok = A* E* (Lkrok - L0) / L0
-
Možnost Zachovat předpětí šroubu je vybrána
Když je tato možnost vybrána, program nejprve provede analýzu s uživatelem definovaným předpětím P jako výchozí podmínkou bez jakýchkoli externích zatížení. Vypočte se deformace dílů spojených šrouby a použije se k určení délky šroubu v nulovém stavu napětí L0. Definujme Lf jako deformovanou délku šroubu, která odpovídá ustálení spojovacích součástí následkem předpětí. Délka šroubu v nulovém stavu napětí se vypočte následovně:
L0= Lf / (1+(P/A*E))
Pro druhý krok analýzy se zohlední všechny aplikované zátěže. Axiální zatížení při každém kroku analýzy se vypočítává podle rovnice:
Pkrok = A* E* (Lkrok - L0) / L0
Pokud během analýzy nastane (a) Lkrok <= L0, potom je šroub uvolněný, a pokud (b) Lkrok > L0, pak je šroub namáhán a drží díly pohromadě.
Symboly:
- P: Uživatelem definované axiální předpětí
- Pkrok: Axiální zatížení šroubu v aktuálním kroku analýzy
- A: Oblast řezu šroubu
- E: Modul pružnosti materiálu šroubu
- L0: Původní délka šroubu v nulovém stavu napětí (odvození se liší v závislosti na stavu možnosti Zachovat předpětí šroubu)
- Lst: Délka šroubu na začátku analýzy (odpovídá nedeformovanému stavu geometrie součástí připojených pomocí šroubu)
- Lf: Deformovaná délka šroubu po ustálení spojovacích součástí následkem předpětí (vybrána možnost Zachovat předpětí šroubu)
- Lkrok: Deformovaná délka šroubu v aktuálním kroku analýzy