Šroubový konektor – bezpečnostní kontrola

Je možné určit, zda může šroubový konektor v sestavě bezpečně snášet použitá zatížení nebo selže.

Software vypočítá koeficient bezpečnosti síly šroubu na základě poměru kombinovaného zatížení, který musí spojka snášet, a porovná jej s uživatelem definovaným koeficientem bezpečnosti.

Poměr axiálního zatížení, Ra
Ra je maximum hodnot:
  • SF * F / (At * S)
  • Předběžné zatížení / (At * S)

SF

Koeficient bezpečnosti síly šroubu vypočítaný softwarem. SF je neznámá v rovnici poměru kombinovaného zatížení.

Software vypočítá koeficient bezpečnosti SF dvakrát: SF1 se vypočítá na základě první hodnoty Ra poměru axiálního zatížení a SF2 vychází z druhé hodnoty Ra.
  • Pokud (SF1 * F / (At * S)) > (Předběžné zatížení / (At * S)), pak se za kritérium vyhověl/nevyhověl považuje první hodnota SF1.
  • Pokud (Předběžné zatížení / (At * S)) > (SF1 * F / (At * S)), pak se za kritérium vyhověl/nevyhověl považuje druhá hodnota SF2.

F

Axiální zatížení vypočítané softwarem

v

oblasti tahu

Předpětí

Předběžné zatížení šroubu

S

Pevnost materiálu spojky nebo stupně (může to být dle použití mez kluzu nebo mez pevnosti v tahu). Jedná se o uživatelem definovanou hodnotu síly šroubu

Poměr zatížení ohybem, Rb Rb = SF * D * M / (2 * S * I)

SF

Koeficient bezpečnosti síly šroubu vypočítaný softwarem

M

Ohybový moment vypočítaný softwarem

D

Nominální průměr dříku

S

Pevnost materiálu spojky nebo stupně (může to být dle použití mez kluzu nebo mez pevnosti v tahu). Uživatelem definovaná hodnota síly šroubu.

I =0,25*π*r^4

Poměr zatížení ve smyku, Rs Rs = SF * V / (0,5 * At * S)

SF

Koeficient bezpečnosti síly šroubu vypočítaný softwarem

V

Smykové zatížení vypočítané softwarem

v

oblasti tahu

S

Pevnost materiálu spojky nebo stupně (může to být dle použití mez kluzu nebo mez pevnosti v tahu). Uživatelem definovaná hodnota síly šroubu

Pevnost materiálu v tahu (nebo celková pevnost v tahu) je vynásobena koeficientem 0,5; tím se zohlední pevnost materiálu ve smyku. Výpočet poměru zatížení ve smyku je přesnější, když se uvažuje mez kluzu materiálu. Jedná se o konzervativní odhad, když se uvažuje mez pevnosti materiálu v tahu.
Poměr kombinovaného zatížení (Ra + Rb)^2 + Rs ^3 <=1

Řešení rovnice 3. řádku poskytuje neznámý koeficient bezpečnosti síly šroubu SF. Do úvahy se berou pouze kladné kořeny nebo SF.

Kontrola bezpečnosti typu projde/neprojde

Kritéria schválení šroubového konektoru Vypočítaný koeficient bezpečnosti síly šroubu SF > uživatelem definovaný koeficient bezpečnosti
Kritéria neschválení šroubového konektoru Vypočítaný koeficient bezpečnosti síly šroubu SF < uživatelem definovaný koeficient bezpečnosti

Pro lineární a nelineární statické studie je dostupná kontrola spojek typu projde/neprojde. U nelineárních studií software zobrazí stav (prošel/neprošel) všech kolíkových a šroubových spojů pro každý krok řešení.