Software SOLIDWORKS Simulation interně reprezentuje čepovou spojku jako nosník s určenou osovou nebo rotační tuhostí. Každý koncový uzel nosníku je umístěn v těžišti připojené válcové plochy (nebo hrany skořepiny).
V případě tuhého typu připojení, spojují tuhé elementy tyče koncové uzly nosníku s válcovými uzly plochy. Všechny plochy spojující čep zůstanou při zatížení souosé a zachovají si svůj původní tvar. Mohou se navzájem posouvat jako pevná těla, a to v závislosti na vlastnostech axiální a rotační tuhosti čepové spojky. Následkem zavedení tuhých oblastí můžete sledovat oblasti vysokého napětí v blízkosti čepové spojky. Oblasti vysokého napětí se postupně zmenšují se vzdáleností, dokud se nevytratí v oblastech přibližně ve vzdálenosti jednoho průměru od válcových ploch.
V lineárně statických studiích můžete vybrat vzorec distribuovaného spojování pro čepové spojky. Distribuované spojování omezí pohyb uzlů připojených válcových ploch (spojovacích uzlů) na posunutí a rotaci koncového uzlu nosníku (referenční uzel) jako průměr. Rozložené spojení umožňuje pohyb spojovacích uzlů válcové plochy ve vzájemném vztahu. Typ distribuovaného připojení produkuje realističtější pole napětí a posunutí v blízkosti čepových spojek.
Axiální tuhost čepu definuje relativní axiální pohyb mezi válcovými plochami (nebo kruhovými hranami) připojenými k čepu. Rotační tuhost čepu definuje relativní rotační pohyb mezi válcovými plochami (nebo kruhovými hranami). V případě čepů spojujících více než dvě válcové plochy nebo hrany software redistribuuje axiální a rotační tuhosti na základě geometrických charakteristik každého segmentu čepu (například oblast řezu, polární moment setrvačnosti a délka). Segment čepu spojuje dvě navazující válcové plochy a má dva koncové spoje. Každý čepový spoj je umístěn v těžišti připojené válcové plochy nebo kruhové hrany.
Vypsání sil čepové spojky
Řešič vypočítá síly spojky na dvou koncových spojích každého segmentu čepu.
Například pro definici jednočepové spojky propojující čtyři válce desky s panty (viz níže) řešič vypočítá a vypíše síly působící na čep ve čtyřech čepových spojích. Každý čepový spoj je umístěn v těžišti každé válcové plochy připojené ke spojce.
Software vypíše čtyři síly konektoru na spoji s ohledem na místní souřadný systém čepu. Zobrazen je obrázek průřezu čepu se silami vypočtenými na spoji.
-
FA = osová síla v průřezu čepu
Kladná osová síla značí, že čepový segment je pod napětím. Záporná osová síla značí kompresi. Software hlásí zatížení působící na čepový segment, když konektor čepu zatíží čepové spoje. Při výpisu zatížení konektorů na spojích se nebere v úvahu rovnováha zatížení čepového segmentu.
- FV = smyková síla v průřezu čepu
- Mb = ohybový moment
- T = krut
V případě čepových spojů, které jsou běžné pro navazující čepové segmenty, například spoj 2 na obrázku níže, řešič vypočítá dvě sady konektorových sil pro levou a pravou stranu společného spoje. Obrázek znázorňuje řez konektoru čepu se dvěma čepovými segmenty (modrá barva) připojenými ke třem válcovým plochám.
Poloměr konektoru čepu, R, je poloměr válcové plochy nebo kruhové hrany připojené k čepu. Čepové segmenty definice konektoru jedné spojky mohou mít různé poloměry.
Řešič vypočítá napětí von Mises pro levou a pravou stranu běžného spoje. Software porovná napětí von Mises a vypíše sadu čepových sil (z levé nebo pravé strany), která vytváří nejvyšší napětí von Mises.
Napětí von Mises pro napětí obecné roviny je udáváno následovně:
, 
, 
, 
Pro úspěšnou/neúspěšnou bezpečnostní kontrolu čepového konektoru software vybere čepový spoj s maximálním kombinovaným zatížením na základě kritéria napětí von misses, aby bylo možné vyhodnotit koeficient bezpečnosti čepu. Viz témaSOLIDWORKS Simulation – Nápověda: Čepový konektor – bezpečnostní kontrola